Manfaat Larutan Penyangga (bufer) Sehari-hari

Larutan dapar atau Larutan penyangga (lebih tepatnya, dapar pH atau dapar ion hidrogen) (bahasa Inggris: buffer solution, pH buffer, hydrogen ion buffer) adalah larutan yang mengandung campuran asam lemah dan basa konjugatnya, atau sebaliknya.

Larutan penyangga bekerja sesuai konsepnya bahwa larutan ini dapat mempertahankan pH awal larutan meskipun ke dalam larutan ditambahkan asam kuat maupun basa kuat atau air dalam jumlah tertentu.
Dan Berikut ini ada beberapa penggunaan larutan penyangga (bufer) dalam kehidupan sehari-hari.

Dalam Tubuh Makhluk Hidup

Terdapat sistem penyangga yang berperan dalam mempertahankan pH tubuh. Dalam darah orang normal, pH darah berkisar antara 7,35-7,45. Apabila mekanisme pengaturan pH dalam tubuh gagal, misalnya sakit berat, mengakibatkan pH darah turun di bawah 7,0 atau naik di atas 7,8 dapat menyebabkan kerusakan organ tubuh permanen bahkan kematian.

Bila pH darah lebih kecil dari 7,35 maka keadaan tersebut dinamakan asidosis. Faktor- faktor yang dapat menyebabkan keadaan asidosis, antara lain:
a. penyakit jantung
b. penyakit ginjal
c. penyakit gula (diabetes mellitus)
d. diare yang terus-menerus
e. makan makanan berkadar protein tinggi dalam jangka waktu lama
f.  olahraga intensif yang dilakukan terlalu lama (asidosis bersifat sementara)

Bila pH darah lebih besar dari 7,45 maka keadaan tersebut dinamakan alkalosis. Faktor- faktor yang dapat menyebabkan keadaan alkalosis, antara lain:
a. muntah yang hebat
b. hyperventilasi (bernapas berlebihan)

misalkan
(1) para pendaki gunung, karena tubuh mengatasi tekanan oksigen yang rendah di tempat tinggi.
(2) cemas atau histeris sehingga bernapas berlebihan.

Untuk menjaga agar pH darah tidak banyak berubah maka dalam tubuh terdapat beberapa sistem pertahanan, antara lain:

Sistem penyangga (buffer)

Sistem buffer yang akan mempertahankan pH tubuh, antara lain:

H2CO3 – MHCO3

MH2PO4 – M2HPO4

di mana: M = kation monovalen, seperti Na+, K+

H2CO3 = asam karbonat

Cara kerja buffer adalah sebgai berikut.

Buffer H2CO3 – HCO3 (cairan luar sel)

Proses metabolisme dalam tubuh yang terus-menerus menghasilkan zat-zat yang bersifat asam, seperti HCI, H2SO4, H3PO4, asam laktat dan lain-lain, maka kelebihan asam (H+) dapat diikat oleh HCO3

HCO3(aq) + H+(aq) ⇄ H2CO3(aq)

Bila dalam tubuh ada kelebihan basa (OH) maka kelebihan basa dapat diikat oleh H2CO3

H2CO3(aq) +OH(aq) ⇄ HCO3(aq) + H2O(l)

Dengan cara kerja buffer ini maka pH tubuh lebih kurang tetap. Agar pH tetap diper- tahankan 7,4 maka perbandingan konsentrasi HCO3 terhadap H2CO3 adalah 20 : 1.

Jumlah HCO3 relatif jauh lebih banyak karena hasil metabolisme dalam tubuh lebih banyak yang bersifat asam sehingga ketika asam-asam tersebut masuk pembuluh darah akan diikat oleh HCO3 menjadi H2CO3 kemudian H2CO3 akan terurai menghasilkan CO2 lalu dikeluarkan melalui pernapasan.

Buffer H2PO4 HPO42- (cairan intra sel)

Bila ada kelebihan asam (H+) akan diikat oleh HPO42- dan bila ada kelebihan basa (OH) akan diikat oleh H2PO4sehingga pH tubuh kurang lebih tetap.

HPO42-(aq) + H+(aq) ⇄ H2PO4(aq)

H2PO4(aq) + OH-(aq) ⇄ HPO42-(aq) + H2O(aq)

Buffer Hb (dalam eritrosit)

Bila ada kelebihan asam H2CO3 (atau CO2) biasanya dinetralkan oleh buffer Hb.

CO2(g) + H2O(l) ⇄ H2CO3(aq) (dalam carbonic anhidrase)

H2CO3(aq) + Hb(aq) ⇄ HCO3(aq) + H+HbO(aq)

H2CO3(aq) + HbO2(aq) ⇄ HCO3(aq) + H+HbO(aq)

Buffer protein (dalam plasma)

Bila ada kelebihan asam H2CO3 (atau CO2) dan basa (OH) dalam plasma biasanya akan dinetralkan oleh buffer protein.

(a) CO2(q) + H2O(l) ⇄ H2CO3(aq)

H2CO3(aq) + protein ⇄ HCO3(aq) + HProtein

(b) Protein + H+(aq) ⇄ Hprotein

Dengan cara kerja buffer seperti (1) sampai dengan (4) maka pH darah dapat dipertahankan kurang lebih tetap.

Sistem Pernapasan

Sistem pernapasan dipakai buffer H2CO3 dan HCO3 karena ada hubungan dengan kemampuan pengeluaran CO2. Bila kelebihan asam [H3O+], berarti pH turun maka pusat pernapasan akan dirangsang sehingga pernapasan menjadi lebih dalam, akibatnya kelebihan CO2 akan dikeluarkan melalui paru-paru.

HCO3(aq) + H3O+(aq) ⇄ H2CO3(aq) + H2O(l)

Bila kelebihan basa (OH) akan diikat oleh H2CO3

H2CO3(aq) +OH(aq) ⇄ HCO3(aq) + H2O(l)

Pengontrolan pH oleh ginjal

Ion H+ juga dikeluarkan dari tubuh oleh ginjal melalui pembentukan ion HPO42- dan dibuang garam dalam urine

HPO42-(aq) + H+(aq) ⇄ H2PO4(aq)

Ketiga sistem ini (buffer, pernapasan, dan ginjal) bekerja sama mengatur pH darah menjadi konstan. Jika salah satu sistem tidak bekerja, dapat mengakibatkan fatal, dan bisa mengakibatkan kematian.

Dalam Industri Farmasi

Dalam bidang farmasi, larutan penyangga berperan dalam pembuatan obat-obatan agar zat aktif obat tersebut pH tertentu. Penambahan larutan penyangga agar tidak terjadi perubahan pH akibat pengaruh penambahan asam, basa, atau pengenceran. Biasanya dalam bidang farmasi digunakan larutan penyangga dari asam atau basa konjugasi dari senyawa fosfat.

Dalam Bidang Biologi

Enzim-enzim dapat bekerja pada pH yang sesuai. Oleh karena itu, pH dapat dibuat sesuai dalam bentuk campuran penyangga.

Dalam Bidang Analisis

Campuran dapar digunakan baik dalam analisis kualitatif maupun analisis kuantitatif.
misalkan
a. Pemisahan protein melalui elektroforesis.
b. Penetapan secara kuantitatif ion-ion logam.
c. Pengendapan atau pelarutan suatu senyawa.

Mungkin Anda juga menyukai