ChemistryZoneLaporan Praktikum Biokimia

I. JUDUL : LARUTAN BUFFERHari/Tanggal :Jumat/07 Oktober 2011II. TUJUAN:2.1 Membuat Larutan buffer asetat2.2 Mempelajari daya sanggah larutan bufferIII. TINJAUAN PUSTAKA3.1 Larutan BufferBuffer merupakan suatu sistem dalam larutan yang terdiri dari asam dan basa konjugasi yang pH-nya dipertahankan tidak berubah walaupun dengan penambahan ion-ion OH- atau H+. Biasanya larutan buffer terdiri atas campuran asam Bronsted lemah dan basa konjugasinya, misalnya campuran asam asetat dengan natrium asetat atau campuran ammonium hidroksida dengan ammonium klorida (Girindra,1993).Larutan penyangga atau larutan buffer merupakan suatu larutan yang dapat mempertahankan nilai pH tertentu. Adapun sifat yang paling menonjol dari buffer ini seperti pH buffer hanya berubah sedikit pada penambahan sedikit asam atau basa. Buffer yang bersifat asam memiliki pH kurang dari 7 sedangkan buffer basa memiliki pH lebih dari 7. Buffer yang bersifat asam biasanya terbuat dari asam lemah dan basa konjugatnya. Sedangkan buffer yang bersifat basa biasanya terbuat dari basa lemah dan asam konjugatnya (Anonim A,2011).Larutan buffer dapat bersifat : Larutan penyangga yang bersifat asamLarutan penyangga yang bersifat asam adalah sesuatu yang memiliki pH kurang dari 7. Larutan penyangga yang bersifat asam biasanya terbuat dari asam lemah dan garammya acapkali garam natrium (Anonim B,2011).Contoh yang biasa merupakan campuran asam etanoat dan natrium etanoat dalam larutan. Pada kasus ini, jika larutan mengandung konsentrasi molar yang sebanding antara asam dan garam, maka campuran tersebut akan memiliki pH 4.76. Ini bukan suatu masalah dalam hal konsentrasinya, sepanjang keduanya memiliki konsentrasi yang sama (Anonim B,2011).Anda dapat mengubah pH larutan penyangga dengan mengubah rasio asam terhadap garam, atau dengan memilih asam yang berbeda dan salah satu garamnya (Anonim B,2011) Larutan penyangga yang bersifat basaLarutan penyangga yang bersifat basa memiliki pH diatas 7. Larutan penyangga yang bersifat basa biasanya terbuat dari basa lemah dan garamnya (Anonim B,2011)Seringkali yang digunakan sebagai contoh adalah campuran larutan amonia dan larutan amonium klorida. Jika keduanya dalam keadaan perbandingan molar yang sebanding, larutan akan memiliki pH 9.25. Sekali lagi, hal itu bukanlah suatu masalah selama konsentrasi yang anda pilih keduanya sama (Anonim B,2011).Dalam laboratorium, para peneliti biokimia mengikuti reaksi in vitro dengan kondisi pH yang hanya berubah sekecil mungkin, sehingga diperlukan larutan buffer yang efisien dan sesuai. Asam yang sering dipakai yakni asam lemah seperti asam fosfat, asam asetat, asam glutarat, dan asam tartrat, sedangkan basa yang sering digunakan yakni piridin, dan tris (hidroksimetil) amino matan (girindra,1993).Bagaimana cara kerja buffer? Sebagai contoh bila larutan NaOH ditambahkan kedalamDalam reaksi ini dapat dilihat bahwa ion OH- bereaksi dengan proton hasil disosiasi CH3COOH dan membentuk H2O. Dengan penambahan larutan basa lagi, disosiasi terus berlanjut sehingga konsentrasi ion H+ dan pH tetap konstan. Kalau proton yang ditambah misalnya darilarutan HCl maka proton ini segera berkombinasi dengan CH3COO- yang ada dalam buffer (seagai kaliun asetat) sehingga menekan terjadinya disosiasi asam asetat. Dengan demikian, perubahan pH dapat ditekan sekecil mungkin (Girindra,1993).Kalau ditinjau aspek kuantitatifnya, ada 2 faktor yang menentukan efektivitas atau kapasitas suatu larutan buffer, yakni molaritas dan perbandingan konsentrasi basa konjugasi dengan asam lemahnya.Faktor pertama berkaitan dengan kapasitas buffer yang berbanding lurus dengan konsentrasi komponen-komponen buffer. Konsentrasi suatu buffer ialah jumlah konsentrasi asam lemah dan basa konjugsinya. Jadi 0.1 M buffer asetat dapat terdiri dari 0.05 mol asam asetat dan s0.05 mol natrium asetat per liter air. Tetapi bisa juga terdiri dari 0.065 mol asam asetat dan 0.035 mol natrium asetat dalam 1 liter air (Girindra,1993).Faktor kedua yang menentukan efektivitas buffer ialah perbandingan konsentrasi basa konjugasi dan asam lemahnya.Jadi sebelum kita menentukan buffer apa yang bisa dipakai dalam penelitian, terlebih dahulu harus diperhatikan pH yang diinginkan. Misalnya pH 5, maka paling baik bila memakai asam lemah yang mempunyai pKa 5 atau kalau tidak ada, pakailah asam yang mempunyai pKa paling dekat dengan angka itu. Disamping itu, jenis asam yang dipakai harus sesuai dengan seluruh system, sebab akibat tingginya konsentrasi garam sering menghalangi kerja enzim atau system fisiologis (Girindra,1993).Larutan buffer merupakan campuran dari asam lemah dengan garamnya yang berasal dari basa kuat atau basa lemah dengan garamnya yang berasal dari asam kuat. Seperti pada larutan Natrium Asetat yang merupakan larutan yang dapat berdisosiasi secara sempurna. Namun, pada larutan asam asetat tidak terdisosiasi secara sempurna (Anonim A,2011)CH3COOH CH3COO- + H+Karena adanya ion ion asetat dalam jumlah banyak (yang berasal dari disosiasi natrium asetat), akan menggerser kesetimbangan kea rah pembentukan asam asetat yang tidak terdisosiasi (yaitu, kea rah ruas kiri persamaan di atas). Larutan ini akan memiliki pH yang tertentu dan pH ini akan bertahan baik sekali, bahkan jika ditambahkan asam atau basa. Jika ion hidrogen (yaitu, suatu asam kuat) ditambahkan, ini akan bergabung dengan ion asetat dalam larutan untuk membentuk asam asetat yang tidak terdisosiasi :CH3COO- + H+ CH3COOHKarena konsentrasi ion hidrogen tidak berubah, apa yang terjadi hanyalah bahwa jumlah ion asetat berkurang, sementara jumlah asam asetat yang tidak terdisosiasi bertambah (Anonim B, 2011).Daftar pKa beberapa buffer yang sering digunakan dalam biokimiaSenyawapKa1pKa2pKa3pKa4

Asam asetatAmonium kloridaAsam karbonatAsam sitratDietanolaminEtanolaminAsam fumaratGlisinGlisiglisinHistidinAsam maleatAsam fosfatAsam pirofosfatTrietanolaminTris (hidroksimetil) amino metanVeronal (natrium dietilbarbiturate)Versene (asam etilendiaminotetraasetat)4.79.36.43.18.99.53.02.33.11.82.02.10.97.88.08.02.0--10.34.7--4.59.68.16.06.37.22.0---2.7---5.4-----9.2-12.36.7---6.2----------9.4---10.3

(Girindra,1993)Larutan buffer paling efektif adalah larutan yang mengandung asam (HA) dan basa konjugate (A-) dalam konsentrasi sama. Secara umum, efektif pH berada diantara pKa 1 unit pH (Tim Penyusun,2011).Banyaknya senyawaan yang dibutuhkan untuk pembuatn larutan buffer dengan suatu pH dan kekuatan ion tertentu dapat dihitung berdasarka pada persamaan Handerson-Hasselbalch (Tim Penyusun, 2011)pH = pKa + log10Sifat-sifat persamaan Henderson Hasselbalch:1. Apabila asam lemah dan basa konjugatnya (garam) mempunyai konsentrasi sama, pKa asam lemah sama dengan pH larutan. Kondisi ini terjadi bila separuh dari jumlah asam lemah mula-mula-mula telah dinetralkan oleh basa kuat . Pada keadaan seperti ini konsentrasi asam yang tersisa sama dengan konsentrasi garam yang dihasilkan, artinya 50% asam mula-mula telah ternetralisasi. Pada keadaan ini [asam]=[garam] dan log10 [garam]/[asam](atau sama dengan log10 1) sama dengan nol.2. Bila konsentrasi asam 10 kali konsentrasi garam maka:log10 1/10 = -1,00 dan pH = pKa 1Dengan kata lain, pH lebih kecil 1 unit daripada pKa jika [asam] 10 kali [garam], sebaliknya bila [garam] 10 kali [asam] maka:log10 10/1 = 1,00 dan pH = pKa + 11. Tidak memungkinkan perhitungan diluar daerah pH = pKa2. Dalam daerah pH = pKa pasangan asam-basa konjugat mempunyai kapasitas penyangga yang paling besar, yang menjadi maksimum pada harga konsentrasi ion hidrogen = pKa. Kapasitas buffer mengukur besarnya perubahan pH larutan bila asam atau basa ditambahkan. Semakin kecil perubahan pH maka semakin besar kapasitas buffer. Kapasitas buffer diukur sebagai moles H+ atau OH- yang diperlukan guna merubah 1 L buffer 1 mol/L, sebesar 1 unit pH. Kapasitas buffer pada pH konstan sebanding dengan konsentrasi buffer (Montgomery et al,1993).3.2 pH MeterPengukuran suatu larutan pada dasarnya adalah pengukuran perbedaan potensial dari dua elektroda yang dimasukkan kedalam larutan. Perbedaan potensial ini senantiasa dipengaruhi oleh temperature, sehingga pH juga dipengaruhi temperature.(Tim penyusun,2011)Pada prinsipnya pengukuran suatu pH adalah didasarkan pada potensial elektrokimia yang terjadi antara larutan yang terdapat di dalam elektroda gelas yang telah diketahui dengan larutan yang terdapat di luar elektroda gelas yang tidak diketahui. Hal ini dikarenakan lapisan tipis dari gelembung kaca akan berinteraksi dengan ion hidrogen yang ukurannya relatif kecil dan aktif. Elektroda gelas tersebut akan mengukur potensial elektrokimia dari ion hidrogen atau diistilahkan dengan potential of hidrogen. Untuk melengkapi sirkuit elektrik dibutuhkan suatu elektroda pembanding. Sebagai catatan, alat tersebut tidak mengukur arus tetapi hanya mengukur tegangan. Skema elektroda pH meter akan mengukur potensial listrik antara Merkuri Klorid (HgCl) pada elektroda pembanding dan potassium chloride (KCl) yang merupakan larutan di dalam gelas elektroda serta petensial antara larutan dan elektroda perak. Tetapi potensial antara sampel yang tidak diketahui dengan elektroda gelas dapat berubah tergantung sampelnya. Oleh karena itu, perlu dilakukan kalibrasi dengan menggunakan larutan yang equivalent yang lainnya untuk menetapkan nilai pH (Anonim C,2011)Elektroda pembanding calomel terdiri dari tabung gelas yang berisi potassium kloride (KCl) yang merupakan elektrolit yang berinteraksi dengan HgCl diujung larutan KCl. Tabung gelas ini mudah pecah sehingga untuk menghubungkannya digunakan keramik berpori atau bahan sejenisnya. Elektroda semacam ini tidak mudah terkontaminasi oleh logam dan unsure natrium. Elektroda gelas terdiri dari tabung kaca yang kokoh dan tersambung dengan gelembung kaca yang tipis. Di dalamnnya terdapat larutan KCl yang buffer ph 7. Elektroda perak yang ujungnya merupakan perak kloride (AgCl2) dihubungkan ke dalam larutan tersebut. Untuk meminimalisir pengaruh elektrik yang tidak diinginkan, alat tersebut dilindungi oleh suatu lapisan kertas pelindung yang biasanya terdapat di bagian dalam elektroda gelas (Anonim C,2011).Pada kebanyakan pH meter modern sudah dilengkapi dengan thermistor temperature, yakni suatu alat untuk mengkoreksi pengaruh temperature.Antara elektroda pembanding dengan elektroda gelas sudah disusun dalam satu kesatuan (Anonim C,2011)pH meter harus dirawat secara berkala untuk menjaga umur pakai dari alat tersebut.Pemeliharaannya meliputi :- Penggantian batere dilakukan jika pada layer muncul tulisan low battery- Pembersihan elektroda bisa dilakukan berkala setiap minimal 1 minggu sekali. Pembersihannya menggunakan larutan HCl 0.1 N (encer) dengan cara direndam selama 30 menit kemudian dibersihkan dengan air DI.- Ketika tidak dipakai, elektroda utama bagian gelembung gelasnya harus selalu berada pada keadaan lembab. Oleh karena itu, penyimpanan elektroda disarankan selalu direndam dengan menggunakan air DA. Penyimpanan pada posisi kering akan menyebabkan membran gelas yang terdapat pada gelembung elektroda akan mudah rusak dan pembacaannya tidak akurat.- Ketika disimpan, pH meter tidak boleh berada pada suhu ruangan yang panas karena akan menyebabkan sensor suhu pada alat cepat rusak (Anonim C,2011).1. IV. METODE PERCOBAAN4.1 TempatLaboratorium Biokimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sam Ratulangi4.2 Alat1. pH-meter2. gelas piala 100 mL3. gelas piala 250 mL4. labu takar 500 mL5. tissue6. botol semprot4.3 Bahan1. asam asetat (CH3COOH) 0,02 M2. natrium asetat ((CH3COONa) 0,02 M3. asam klorida (HCl) 0,1 M4. natrium hidroksida (NaOH) 0,1 M5. aquades4.4 Prosedur Kerja4.4.1 Pembuatan Larutan Buffer1. Dibuat masing-masing larutan 0,02 M asam asetat (CH3COOH) sebanyak 0,5 L dan larutan 0,02 M natrium asetat ((CH3COONa) sebanyak 0,5 L. Dihitung dahulu berapa banyak asam asetat (gram) dan natrium asetat (gram) yang dibutuhkan untuk membuat masing-masing 0,5 L.2. Dengan menggunakan persamaan Handerson-Hasselbalch, dihitung berapa banyak (mL) masing-masing larutan 0,02 M asam asetat dan 0,02 M natrium asetat yang dibutuhkan untuk membuat 100 mL larutan buffer dengan pH: 3,5; 4,0; 4,5; dan 5,5.3. Dicampurkan masing-masing larutan asam asetat dan natrium asetat sesuai perhitungan di atas. Diukur pH larutan.4.4.2 Daya Sanggah Larutan Buffer1. Dituang ke dalam dua gelas piala (100 mL) masing-masing dengan 50 mL aquades dan 50 mL larutan buffer (dipilih salah satu dari ke-4 larutan buffer yang sudah dibuat).2. Diukur pH dari masing-masing larutan.3. Ditambahkan 10 mL larutan 0,1 M asam klorida (HCl) pada masing-masing gelas.4. Diukur kembali pH masing-masing larutan.5. Dihitung berapa selisih perubahan pH.Dilakukan juga hal yang sama untuk no. a sampai e, dengan perbedaan pada no. c, yakni ditambahkan 10 mL larutan 0,1 M natrium hidroksida (NaOH).1. V. HASIL PERCOBAAN 5.1 Hasil PengamatanPembuatan Larutan buffer100 mL buffer pHVolume Larutan (mL)pH hasil pembacaan pH-meter

CH3COOHCH3COONa

3.547.42.61.2

4.042.67.12.1

4.532182.6

1. VI. PEMBAHASANLarutan buffer merupakan larutan yang memiliki kemampuan untuk mempertahankan pH bila ditambahkan asam ataupun basa. Larutan buffer terdiri dari asam lemah (HA) dan basa konjugasinya (A-) (Tim Penyusun,2011)Dalam percobaan ini larutan yang digunakan adalah asam asetat yang merupakan asam lemah dan garam natrium asetat yang merupakan basa konjugasinya.Pada percobaan pembuatan larutan buffer, pH campuran asam asetat dan natrium asetat tidak sesuai dengan pH menurut teori yang ada.Menurut data petunjuk praktikum larutan buffer yang dibuat seharusnya mempunyai pH 4,5. Namun, setelah dilakukan percobaan data pH yang dihasilkan oleh pH meter hanya berkisar 2,6. Hal yang sama terjadi pula pada pH 3,5 dan 4. Terdapat perbedaan yang signifikan antara pH yang diharapkan dengan pH yang dihasilkan. Hal ini bisa jadi dikarenakan oleh kurang telitinya dalam pencampuran,ataupun kesalahan dalam perhitungan konsentrasi asam asetat dan natrium asetat yang digunakan dalam pembuatan larutan buffer. Selain itu, hal ini juga disebabkan oleh pH meter. Low battery pada pH meter dapat menggangu pembacaan pH dan juga bisa juga disebabkan oleh rusaknya membrane gelas yang terdapat pada gelembung elektroda pH meter Sehingga pembacan pH-nya tidak akurat.Jika larutan buffer ditambahkan asam atau basa. Larutan tersebut mampu mempertahankan pHnya. Contohnya larutan buffer asetat ketika ditambahkan asam klorida larutan tersebut mampu mempertahankan pH-nya sehingga tidak terjadi perubahan pH yang signifikan. Hal ini terjadi karena ketika larutan buffer asetat ditambahkan asam klorida, komponen CH3COO- bekerja untuk menetralkan ion H+ larutan asam klorida. Akibatnya, kesetimbangan bergeser ke arah kiri. Jumlah ion CH3COO- akan berkurang dan sebaliknya, jumlah molekul CH3COOH akan meningkat (Anonim,B)CH3COO-(aq) + H+(aq) CH3COOH(aq)Begitu juga, jika larutan buffer asetat ditambahkan basa dalam hal ini natrium hidroksida. komponen CH3COOH bekerja untuk menetralkan ion OH- larutan basa. Akibatnya, kesetimbangan asam lemah bergeser ke arah kanan. Jumlah molekul CH3COOH akan berkurang dan sebaliknya jumlah ion CH3COO- akan meningkat (Anonim,B)CH3COOH(aq) + OH-(aq) CH3COO-(aq) + H2O(l)1. VII. KESIMPULAN7.1 Larutan buffer terdiri dari asam lemah (HA) dan garam atau basa konjugasi. Larutan buffer asetat dapat dibuat dari campuran Asam asetat (CH3COOH) sebagai asam lemahnya dan garam Natrium asetat (CH3COONa) sebagai basa konjugasinya.7.2 Larutan buffer dapat mempertahankan pHnya ketika ditambahkan sedikit asam atau basa. Ketika larutan buffer ditambahkan sedikit asam, asam tersebut akan dinetralkan oleh basa konjugasinya sehingga kesetimbangan akan bergeser kearah reaktan sehingga jumlah molekul asamnya akan meningkat. Begitu pula sebaliknya, jika larutan buffer ditambahkan basa, maka basa tersebut akan dinetralkan oleh asam lemahnya sehingga kesetimbangan akan bergeser ke arah produk dan meningkatkan jumlah basa konjugasinya.DAFTAR PUSTAKAAnonim,A.Larutan buffer.(http://akbar300994.wordpress.com/2010/04/06/laporan-larutan-buffer/).Manado,12 Oktober 2011Anonim, B.Larutan penyangga (buffer).(http://andykimia03.wordpress.com/2009/11/30/larutan-penyangga-buffer/).Manado,12 Oktober 2011Anonim, C.Larutan penyangga.( http://belajarkimia.com/2008/05/larutan-penyangga-larutan-dengan-dua-sisi-kepribadian/).Manado,13 Oktober 2011Girindra, A.1993.Biokimia 1.Gramedia.JakartaKeenan,et al.1998.Ilmu Kimia untuk universitas.Erlangga.JakartaMontgomery, et al.1993.Biokimia.UGM.JogjakartaTim penyusun.2011.Penuntun praktikum biokimia.FMIPA Unsrat.Manado

http://vheenvhien.wordpress.com/chemistry-zone/