PERCOBAAN IV PEMBUATAN BUFFER A Tujuan Menghitung dan pembuat larutan buffer atau dapar untuk aplikasi dalam bidang farmasi. B Dasar Teori Larutan penyangga atau larutan buffer atau larutan dapar merupakan suatu larutan yang dapat menahan perubahan pH yang besar ketika ion-ion hidrogen atau hidrosika ditambahkan, atau ketika larutan itu diencerkan. Secara umum, larutan buffer mengandung pasangan asam-basa konjugat atau terdiri dari campuran asam lemah dengan garam yang mengandung kation yang sama dengan basa lemahnya. Oleh karena mengandung komponen asam dan basa tersebut, larutan buffer dapat bereaksi dengan asam (ion H +) maupun dengan basa (ion OH-) apa saja yang memasuki larutan. Oleh karena itu, penambahan sedikit asam ataupun sedikit basa kedalam larutan buffer tidak mengubah pH-nya. Larutan penyangga dapat dibedakan atas larutan penyangga asam dan larutan penyangga basa. Apabila asam lemah dicampur dengan basa konjugasinya maka akan terbentuk larutan buffer asam, dimana larutannya mempertahankan pH pada daerah asam (pH 7). Buffer dapat dibagi menjadi 3 jenis sesuai kapasitasnya, yaitu buffer yang kapasitasnya 0, buffer yang kapasitasnya tak hingga, serta buffer yang kapasitasnya dibatasi sebanyak n. Buffer dengan kapasitas terbatas inilah yang disebut sebagai bounded-buffer (Underwood, 2000). Latutan buffer sering digunakan dalam bidang kimia analisis seperti pada pembuatan fase gerak pada KCKT dan ekstraksi obat dari larutan berair. Jenis buffer yang paling sederhana tersusun atas asam/basa lemah yang di kombinasikan dengan asam/basa kuat. Sistem buffer yang umum adalah sistem natrium asetat atau asam asetat. Cara langsung yang digunakan untuk membuat buffer adalah dengan menambahkan natrium hidroksida pada asam asetat sampai pH yang dikehendaki tercapai. Kisaran pH disekitar nilai pKa asam atau basa lemah yang digunakan untuk membuat buffer. Sebagai contoh, nilai pKa asam asetat adalah 4,76 karenanya kisaran pH buffer yang paling efektif adalah 3,76 hingga 5,76 (Rohman, 2007).
Kebutuhan buffer kadang menyulitkan karena hampir setiap analisa membutuhkan kondisi pH tertentu yang relatif stabil. Karena banyaknya macam dan jenis buffer, pemilihan buffer yang akan digunakan menjadi masalah tersendiri. Dalam memilih buffer, yang harus diperhatikan adalah pH optimum serta sifat-sifat biologisnya. Banyak jens buffer yang mempunyai impak terhadap sistem biologis, aktivitas enzim, substrat, atau kofaktor (Riyadi, 2008). Keberadaaan katalis buffer juga memiliki pengaruh yang kuat terhadap laju pengerasan, reaksi degradasi dan derajat pembentukan perekat MUF (Iswanto, 2011). Buffer juga dapat digunakan dalam melihat asam/basa, melalui diagram potensial-pH tidak dapat mencakup seluruh daerah pH, karena terbatasi oleh trayek tentang pH sistem buffer. Walaupun demikian, rentang pH 3, 22-9, 03 adalah satu daerah pH penting dalam kajian korosi baja karbon, karena daerah itu meliput sebagian besar daerah peralihan korosi aktif ke keadaan pasif (Bundjali, 2004). Asam asetat dengan kosentrasi yang relatif tinggi memiliki kapasitas buffer yang lebih besar, yang artinya bahwa dengan semakin banyak tersedianya ion asetat, akan mendorong ion H+ untuk berkaitan dengan ion asetat sehingga penurunan pH akibat H+ tidak terjadi. Dengan kapasitas buffer yang besar, pada kondisi larutan yang lewat jenuh, partikel-partikel produk korosi dapat terbentuk lebih seragam. Partikel-partikel tersebut mampu membentuk lapisan pelindung yang lebih rapat sehingga meminimalisi serangan spesi korosif terhadap pemukaan logam. Sebaliknya, pada kapasitas buffer yang rendah, perbedaan pH antara sisi anodik dan katodik semakin tinggi sehingga proses korosif berlangsung semakin cepat. Jadi, peningkatan kosentrasi asam yang melebihi batas maksimum justru menghasilkan lapisan produk korosi yang lebih protektif karena laju pertumbuhan dari lapisan yang terbentuk pada sistem dengan kapasitas buffer tinggi lebih terkontrol dibandingkan di dalam dengan kapasitas buffer yang rendah (Santoso, 2011). Buffer pospat adalah buffer netral dengan kisaran Ph 7. Buffer pospat dapat dibuat dengan menggunakan monosodium fosfat (NaH2PO4) dan basa konjugatnya yaitu disodium fosfat (Na2H2PO4). Meskipun buffer fosfat juga
merupakan larutan penyangga, namun kerja buffer ini tidak lebih dari cairan rumen dalam mempertahankan pH. Hal ini dikarenakan adanya proses saliviasi di dalam rumen. Saliva yang dihasilkan kelenjar ludah berperan sebagai buffer alami bagi rumen, sehingga kemampuan
mempertahankan pH rumen lebih bagus
(Daintith, 2005). Penambahan garam-garam netral ke dalam larutan buffer mengubah pH larutan dengan berubahnya kekuatan ion.Perubahan kekuatan ion dan pH buffer dapat pula disebabkan oleh pengenceran. Penambahan air dalam jumlah cukup, jika tidak mengubah pH dapat mengakibatkan penyimpanan positif atau negatif sekalipun kecil sekali, karena penambahan air selain dapat mengubah nilai koefisien keaktifan, air juga dapat bertindak sebagai asam lemah atau basa lemah (Martin, 2009). Larutan buffer akan bekerja paling baik dalam mengendalikan pH pada harga pH yang hampir sama dengan pKa komponen asam atau basa, yaitu ketika garam sama dengan asam. Ini dapat ditunjukkan dengan menghitung kemampuan penyangga untuk menahan perubahan pH, yang dikenal dengan kapasitas penyangga.Kapasitas penyangga didefinisikan sebagai jumlah mol per liter asam atau basa monobasa kuat yang diperlukan untuk menghasilkan peningkatan atau penurunan satu unit pH didalam larutan (Cairns, 2008). Keefektifan suatu larutan penyangga dalam menahan perubahan pH persatuan asam atau basa kuat ditambahkan, mencapai nilai maksimumnya ketika rasio asam penyangga terhadap garam adalah satu. Dalam titrasi asam lemah, titik maksimum keefektifan ini dicapai bila asam tersebut ternetralkan separuh, atau pH = pKa. Kapasitas suatu penyangga merupakan ukuran keefektifannya dalam perubahan pH pada penambahan asam atau basa.Semakin besar konsentrasi asam dan basa konjugasinya, semakin besar kapasitas penyangga.Kapasitas penyangga dapat didefinisikan secara kuantitatif dengan jumlah mol basa kuat dibutuhkan untuk mengubah pH 1 liter larutan sebesar 1 pH satuan (Svehla, 1985). C Alat dan Bahan 1 Alat a Erlenmeyer 250 mL b Gelas Kimia 50 mL c Labu ukur 500 mL d pH meter
2
e Pipet volume 100 mL Bahan a CH3 COOH 1 N b CH3 COONa 1 N c HCl 0,01 M; 0,1 M; 1 M d NaOH 0,01 M; 0,1 M; 1 M
D Prosedur Kerja 1 Dibuat larutan buffer sebanyak 500 mL menggunakan labu ukur 500 mL. 2 Dimasukkan laruatn dapar kedalam 6 buah beaker glass 250 mL masing-masing 3 4 a b c d e f g 5 a b c d e f g
sebanyak 50 mL meggunakan pipet volume 100 mL. Dicek pH awal larutan. Dilakukan perlakuan sesuai Ditentukan pH awal (Buffer NaOH-NH4Cl). Larutan dapar 1 ditambah 1 mL HCl 0,01 M, ditentukan pH. Larutan dappar 2 ditamabh 1 mL HCl 0,1 M, ditentukan pH. Larutan dapar 3 ditambah 1 mL HCl 1 M, ditentukan pH. Larutan dapar 4 ditambah 1 mL CH3COOH 0,01 M, ditentukan pH. Larutan dapar 5 ditambah 1 mL CH3COOH 0,1 M, ditentukan pH. Larutan dapar 6 ditambah 1 mL CH3COOH 1 M, ditentukan pH. Dilakukan percobaan diatas sesuai perlakuan dengan mengganti larutannya. Ditentukan pH larutan awal (buffer CH3COOH-CH3COONa). Larutan dapar 1 ditambah 1 mL NaOH 0,01 M ditentukan pH. Larutan dapar 2 ditambah 1 mL NaOH 0,1 M, ditentukan pH. Larutan dapar 3 ditambah 1 mL NaOH 1 M, ditentukan pH. Larutan dapar 4 ditambah 1 mL NH4OH 0,01 M, ditentukan pH. Larutan dapar 5 ditambah 1 mL NH4OH 0,1 M, ditentukan pH. Larutan dapar 5 ditambah 1 mL NH4OH 1 M, ditentukan pH.
