BAB II

PEMBAHASAN

2.1 pH Darah Manusia

pH adalah derajat keasaman yang dapat menyatakan tingkat keasaman maupun tingkat kebasaan dalam suatu larutan. Sedangkan darah adalah suatu cairan yang terdapat dalam tubuh makhluk hidup tingkat tinggi (kecuali tumbuhan) yang fungsinya untuk mengangkut oksigen dan zat-zat yang diperlukan oleh jaringan tubuh, mengangkut zat-zat kimia hasil metabolisme, dan dapat berfungsi sebagai pertahanan dari bakteri atau virus yang patogen. pH dalam darah manusia adalah derajat keasaman dalam darah manusia. Kisaran pH darah manusia adalah 7,35 – 7,45. Sehingga rata-rata pH darah manusia adalah 7,4. Jika pH darah lebih dari 7,8 atau kurang dari 7,0 maka dapat menyebabkan organ-organ rusak. Rentang pH yang dapat ditolerir oleh tubuh adalah sekitar 6,8 sampa 8,0. Rentang tersebut adalah ‘survival range’, tapi keadannya berat dan sangat membahayakan. Jika pH darah kurang dari 7,35 maka dapat menyebabkan asidosis. Sedangkan jika pH darah lebih dari 7,45 maka dapat menyebabkan alkalosis.

Asidosis merupakan suatu keadaan dengan adanya jumlah asam yang meningkat di dalam darah yang disebabkan oleh berbagai keadaan dan penyakit tertentu sehingga pH darah menjadi di bawah 7,35. Asidosis dibagi menjadi 2 macam, yaitu karena gangguan pernafasan (respiratory asidosis) dan gangguan pada metabolisme (metabolic asidosis). Salah satu penyebab terjadinya asidosis adalah adanya gangguan ekskresi ion hidrogen atau reabsorbsi ion bikarbonat oleh ginjal atau kedua-duanya. Ganggaun reabsorbsi ion bikarbonat pada tubulus ginjal dapat menyebabkan hilangnya ion bikarbonat dalam urin. Keadaan ini dapat disertai dengan tidak mampunya mekanisme sekresi hidrogen di tubulus ginjal untuk mencapai keasaman urin yang normal menyebabkan ekskresi urin yang alkalis. Apabila ion bikarbonat hilang dari dalam tubuh, maka akan menyebabkan penurunan pH darah.

H2CO3 ⇄ HCO3– + H+

Berdasarkan kesetimbangan di atas, jika konsentrasi HCO3- berkurang, maka reaksi

bergeser ke kanan dan konsentrasi H+ bertambah. Sehingga pH darah semakin asam dan dapat menyebabkan asidosis.Sedangkan alkalosis merupakan suatu keadaan yang terjadi sehingga adanya penurunan ion H+ dalam cairan tubuh atau terjadi peningkatan ion bikarbonat dalam darah, sehingga pH darah meningkat di atas 7,45. Alkalosis dapat dibagi menjadi 2, yaitu karena gangguan pernafasan (respiratory alkalosis) dan gangguan pada metabolisme (metabolic alkalosis). Salah satu contoh penyebab terjadinya alkalosis adalah mendaki gunung. Para pendaki gunung dapat mengalami alkalosis karena rendahnya oksigen di pegunungan, sehingga pendaki bernafas lebih cepat. Akibatnya, CO2 banyak yang dilepas. Dengan kata lain, kadar karbondioksida dalam darah menjadi berkurang. CO2 (g) + OH- (aq) ⇄ HCO3

- (aq)

Maka reaksi bergeser ke kiri dan meningkatkan konsentrasi ion hidroksida, sehingga pH darah naik dan menyebabkan alkalosis.

2.2 Sistem Penyangga dalam Darah

Larutan penyangga atau buffer merupakan larutan yang dapat mempertahankan pH terhadap penambahan sedikit asam, sedikit basa, maupun pengenceran. Secara umum, larutan penyangga terdiri dari asam lemah dan basa konjugasinya atau basa lemah dan asam konjugasinya.Kegunaan larutan penyangga dapat terjadi dalam tubuh makhluk hidup. Salah satu contohnya adalah larutan penyangga dalam darah. Dengan adanya larutan penyangga dalam darah, maka dapat mempertahankan pH darah.

Sistem penyangga dalam darah adalah asam karbonat dan ion bikarbonat dengan perbandingan 1 ; 20. Jumlah ion bikarbonat relatif lebih besar karena hasil-hasil metabolisme yang diterima darah lebih banyak bersifat asam. Contohnya adalah hasil dari glikolisis anaerob yaitu asam laktat dan pada siklus asam sitrat menghasilkan CO2 yang dapat membentuk asam karbonat. Selain itu, penambahan asam dalam tubuh juga dapat dipengaruhi dari makanan yang mengandung asam sehingga dapat terdisosiasi, metabolisme protein yang menghasilkan sulfat dan fosfat, metabolisme asam lemak yang menghasilkan benda keton. Benda keton yang dioksidasi akan menghasilkan asam, dan keton sendiri sudah merupakan asam. Contoh benda keton adalah aseton, asetoasetat, dan asam butirat. Selain itu masih ada lagi metabolisme yang menghasilkan asam yaitu glikolisis aerob dan metabolisme seluler secara keseluruhan (glukosa dan protein) yang menghasilkan karbondioksida sehingga dapat membentuk asam karbonat. Dengan banyaknya metabolisme yang menghasilkan asam, maka asam tersebut dapat bereaksi dengan ion bikarbonat yang jumlah perbandingannya lebih banyak dibandingkan dengan asam karbonat. Hasil reaksi antara asam-asam hasil metabolisme dengan ion bikarbonat dapat menghasilkan asam karbonat. Lalu, asam karbonat dapat terurai menjadi karbonat anhidrida dan air, lalu pernapasan akan meningkat untuk mengeluarkan kelebihan CO2.

Larutan penyangga dalam darah terdiri dari asam karbonat sebagai asam lemah dan ion bikarbonat sebagai basa konjugasinya. Reaksi-reaksi yang terjadi untuk mempertahankan pH darah adalah

• HCO3-

(aq) + H+ (aq) ⇄ H2CO3 (aq) …..(Reaksi1)• H2CO3 (aq) + OH- (aq) ⇄ HCO3

- (aq) + H2O (l).…(Reaksi2)

Seperti dijelaskan sebelumnya bahwa perbandingan asam karbonat dengan ion bikarbonat adalah 1:20. Ion bikarbonat memiliki jumlah

perbandingan yang lebih banyak karena hasil metabolisme banyak yang menghasilkan asam.

Apabila darah menerima zat yang bersifat asam, maka akan bereaksi dengan HCO3-

membentuk asam karbonat dan akan terurai menjadi karbondioksida dan air. lalu, karbondioksida dikeluarkan dari dalam tubuh melalui ekspirasi pernapasan. Sedangkan apabila darah menerima zat yang bersifat basa, maka bereaksi dengan H2CO3 seperti reaksi nomor 2.

Apabila dalam darah terjadi pengenceran dengan H2O, maka berarti memperbesar ion H+ dan basa konjugasi dari ionisasi asam lemah. Namun, penambahan konsentrasi ion H+

tidak berati, karena volume larutan juga bertambah.

Dari penjelasan di atas, maka darah dapat mempertahankan pH darah dari penambahan asam, basa, maupun pengenceran dengan adanya larutan buffer di dalam darah.

2.3 Sistem Penyangga dalam Cairan Intrasel

Dalam cairan intrasel terdapat larutan penyangga yaitu sistem penyangga fosfat. Di dalam cairan intrasel, berlangsung reaksi metabolisme tubuh dan menghasilkan zat-zat yang bersifat asam atau basa. Adanya zat hasil metabolisme yang bersifat asam akan menurunkan pH dalam cairan intrasel, sedangkan apabila cairan intrasel ada penambahan basa, maka akan menaikkan pH darah. Namun, dengan adanya sistem penyangga dalam cairan intrasel, maka kenaikan atau penurunan pH darah menjadi tidak signifikan.

Reaksi bila dalam cairan intrasel terdapat penambahan asam yaitu :

HPO2–4(aq) + H+

(aq) ⇄ H2PO–4 (aq)

Asam dari hasil metabolisme akan bereaksi dengan ion monohidrogen fosfat. Sehingga hasil reaksi tersebut menghasilkan ion dihidrogen fosfat. Sedangkan apabila dalam cairan intrasel terdapat penambahan hasil metabolisme yang bersifat basa, maka akan bereaksi dengan ion dihidrogen fosfat sehingga menghasilkan ion monohidrogen fosfat dan air. Reaksinya adalah :

H2PO–4 (aq) + OH–

(aq) ⇄ HPO–4(aq) + H2O(l)

Apabila dalam cairan intrasel dilakukan pengenceran maka tidak akan berpengaruh terhadap penambahan pH maupun pengurangan pH. Dengan penambahan sedikit asam, maka akan menurunkan pH cairan dalam intrasel sangat kecil dibanding pH awalnya, karena adanya ion monohidrogen fosfat. Sedangkan apabila penambahan basa maka akan menambah pH cairan dalam intrasel sangat kecil dibandingkan dengan pH awalnya, karena adanya ion dihidrogen fosfat.

Sehingga dengan adanya sistem penyangga fosfat dalam cairan intrasel, maka akan menyeimbangkan pH cairan intrasel, maka pH darah akan cukup stabil (mengalami kenaikan atau penurunan pH yang tidak signifikan).

2.4 Sistem Penyangga selain di dalam Tubuh

Sistem penyangga yang lain selain yang terdapat di dalam tubuh adalah dalam air laut. Air laut memiliki penyangga yang berasal dari zat-zat terlarut di dalamnya, contohnya adalah garam-garam dan udara yang larut. Contoh garam-garam yang terdapat di air laut adalah natrium (Na), kalium (K), magnesium (Mg), dan kalsium (Ca) dengan anion-anionnya sepert klorida (Cl-), sulfat (SO4

2-), karbonat (CO32-), dan fosfat (PO4

3-).

Salah satu sistem penyangga dalam air laut adalah berasal dari natrium bikarbonat (NaHCO3) dan gas CO2 yang dapat larut dalam air laut. Di dalam air laut, gas karbondioksida larut dan bereaksi dengan air membentuk asam karbonat sesuai dengan reaksi berikut :

H2O(l) + CO2(g)⇄ H2CO3(aq)

Asam karbonat dari hasil reaksi antara karbondioksida dan air merupakan asam lemah. Dalam air laut terdapat natrium bikarbonat. Sehingga membentuk suatu larutan buffer, melalui reaksi kesetimbangan :

H2CO3(aq)⇄ HCO3–(aq) + H+(aq)

Konsentrasi asam karbonat berasal dari gas karbondioksidayang terlarut dan konsentrasi HCO3

– berasal dari garam yang terdapat dalam air laut.

Penambahan sedikit asam, sedikit basa, maupun pengenceran sering terjadi di dalam laut, karena adanya hujan. Hujan yang bersifat asam yang mengalir dari sungai ke laut akan mengubah pH air laut dengan perubahan yang sangat kecil, begitu pula untuk penambahan sedikit basa pada air laut. Dengan adanya larutan penyangga pada air laut, maka pH air laut relatif tetap.

http://budisma.web.id/materi/sma/kimia-kelas-xi/pengertian-alikasi-larutan-penyangga/