LARUTAN DAPAR

Dapar adalah senyawa-senyawa atau campuran senyawa yang dapat mempertahankan

pH terhadap penambahan sedikit asam atau basa. Penambahan sedikit asam atau basa karena

jumlah asam lemah dan basa lemah dalam larutan dapar bersifat terbatas. Kemampuan dapar

untuk mempertahankan pH dikenal sebagai aksi dapar.

Mekanisme Kerja Dapar

Penjelasan

Gambar a :

Menunjukkan ketika sutau larutan dapar diberi sedikit larutan bersifat basa maka larutan

dapar tidak bersifat basa, karena OH- yang terjadi ditangkap oleh asam lemah ( HA )

menjadi A- dan H2O, sehingga tidak menambah OH- dan pH larutan dapar tetap.

a.

b.

Gambar b :

Menunjukkan ketika sutau larutan dapar diberi sedikit larutan bersifat asam maka larutan

dapar tidak bersifat asam, karena H+ yang terjadi ditangkap oleh basa lemah ( A- ) menjadi

HA dan Cl-, sehingga tidak menambah H+ dan pH larutan dapar tetap.

Dapar Asam Lemah dengan Garamnya

Dapar Basa Lemah dengan Garamnya

Rumus dapar basa lemah dengan

garamnya jarang digunakan karena

melibatkan pKw ( disosiasi air ) yang

bersifat tidak stabil dan sangat

dipengaruhi temperatur

Larutan Ideal

Larutan berdasarkan interaksinya diantara komponen- komponen penyusunnya dapat

dikelompokan menjadi 2 yaitu larutan ideal dan larutan non ideal. Sedangkan berdasarkan

daya hantar listriknya, larutan dibedakan menjadi larutan elektrolit dan larutan non elektrolit.

Larutan dikatakan ideal bila partikel zat terlarut dan partikel pelarut tersusun

sembarang, pada proses pencampurannya tidak terjadi efek kalor. Untuk larutan biner, proses

pencampuran tidak terjadi efek kalor bila energi interaksi antara partikel zat terlarut dan

partikel pelarut sama dengan energi interaksi antara sesama partikel zat terlarut maupun

sesama partikel pelarut. Secara umum larutan ideal akan memenuhi

hukum Raoult.

Hukum Raoult

Raoult adalah seorang ahli kimia dari Perancis, ia mengamati bahwa pada larutan ideal

yang dalam keadaan seimbang antara larutan dan uapnya, maka perbandingan antara tekanan

uap salah satu komponennya ( misal A) PA/PAo sebanding dengan fraksi mol komponen

(XA) yang menguap dalam larutan pada suhu yang sama. Misalkan suatu larutan yang terdiri

dari komponen A dan B menguap, maka tekanan uap A (PA) dinyatakan sebagai :

PA = PAo. XA ..(1)

PA adalah tekanan uap di atas larutan

XA adalah fraksi mol komponen A

PAo adalah tekanan uap A murni

Larutan yang memenuhi hukum ini disebut sebagai larutan ideal. Pada kondisi ini,

maka tekanan uap total (P) akan berharga

P = PA + PB = XA. PAo + XB. PBo…………………………………….(2)

dan bila digambarkan maka diagram tekanan uap terhadap fraksi mol adalah seperti

diperlihatkan pada gambar 1. Harga tekanan total larutan ideal pada berbagai variasi

komponen diperlihatkan oleh garis yang menghubungkan PB dan PA. Salah contoh larutan

ideal adalah larutan benzena- toluena.

Hiskia Achmad, 1996, Kimia Larutan. Bandung, Citra Aditya Bakti

Koefisien Aktivitas dan Persamaan Dapar

Dapar memiliki kekutan ionic, untuk mengontrol kekuatan ionic dengan penambahan NaCl

yang merupakan garam netral sehingga tidak mengganggu komponen dapar.

Dengan perhitungan ionic maka pH lebih rendah.

Latihan Soal

1. Hitung kekuatan ion :

a. Larutan Na2SO4 0,2 molal

b. Larutan BaSO4 0,5 molal

Jawab :

a. Na2SO4 2Na+ + SO42-

0,2 0,4 0,2

= Ci.Zi2

= [ (0,4 x 12) + ( 0,2 x 22)]

= [ 0,4 + 0,8 ]

= [ 1,2 ]

= 0,6

b. BaSO4 Ba2+ + SO42-

0,5 0,5 0,5

= Ci.Zi2

= [ (0,5 x 22) + ( 0,5 x 22)]

= [ 2 + 2 ]

= [ 4 ]

= 2

2. Tentukan pH 10 ml HCl 0,0001 N; 0,01 N; 0,1 N ?

Jawab :

a. 10 ml HCl 0,0001 N

pH = - log C = - log 1 x 10-4 = 4

b. 10 ml HCl 0,01 N

pH = - log C = - log 1 x 10-2 = 2

c. 10 ml HCl 0,1 N

pH = - log C = - log 1 x 10-1 = 1

3. Tentukan pH 1 ml HCl 0,1 N dimasukkan di dalam 100,0 ml H2O

Jawab :

V1 x N1 = V2 x N2

1 x 0,1 = 100 x N2

N2 = 0,001 N

pH = - log C = - log 1 x 10-3 = 3

4. Berapakah pH larutan yang mengandung asam asetat 0,1 M dan Na Asetat 0,1 M (Ka =

1,75 . 10-5)? Dan berapakah perbandingan konsentrasi garam dan asam untuk pH=5?

Jawab :

a. pH = pKa + log

= 4,757 + log

= 4,757

b. pH = pKa + log

5 = 4,757 + log

0,243 = log

1,749 =

5. Larutan dapar yang terdiri dari asam formiat 0,05 M dan 0,1 M Na formiat mempunyai

kekuatan ion 0,10; pKa asam formiat = 3,75

Tentukan:

a. pH dengan perhitungan kekuatan ion!

b. pH tanpa perhitungan kekuatan ion !

Jawab :

log AC- =

=

=

a. pH = pKa + log + log AC-

= 3,75 + log - 0,139

= 3,75 + log 2 - 0,139

= 3,75 + 0,301 - 0,139

= 3,912

b. pH = pKa + log

= 3,75 + log

= 3,75 + log 2

= 3,75 + 0,301

= 4,051

Kapasitas Dapar

Kapasitas dapar merupakan besanya hambatan suatu larutan dapar terhadap besarnya

perubahan pH. Kapasitas dapar disebut juga sebagai nilai dapar, indeks dapar, atau

efisiensi dapar. Kapasitas dapar dapat dihitung dengan rumus:

dimana β: kapasitas dapar, ΔB: penambahan asam atau basa kuat, dan ΔpH: perubahan pH

Kapasitas Dapar Maksimum

Berdasarkan persamaan Van Slyke, kapasitas dapar dapar dihitung berdasarkan rumus:

dimana C adalan konsentrasi larutan dapar

Kapasitas dapar maksimum dicapai apabila pH=pKa, sehingga [H+]=[Ka], sehingga dari

rumus Van Slyke dapat diturunkan nilai β= 0,576 C

Latihan Soal

1. 0,1 mol asam asetat + 0,1 mol Na asetat dlm 1lt larutan, tentukan pH dan kapasitas

daparnya jika ditambah NaOH sebanyak:

a. 0,01 mol

pH = pKa + log pH = pKa + log

= 4,757 + log (0,1/0,1) = 4,757 + log

= 4,757 = 4,844

β= 0,01 / (4,844-4,757) = 0,11

b. 0,02 mol

β= 0,02 / log = 0,02 / 0,18 = 0,11

c. 0,03 mol

β= 0,03 / log = 0,03 / 0,7 = 0,11

2. Buatlah dapar asam formiat dgn garamnya pd pH 4,0 (volume 200 ml) apabila

dikehendaki kapasitas dapar = 0,1 dan pKa as. Formiat = 3,75 dan bahan yang tersedia

adalah: asam formiat dan NaOH. Hitung masing penimbangan bahan yang harus

ditimbang!

pH = pKa + log [garam]/[asam]

4 = 3,75+ log [garam]/[asam]log [garam]/[asam]= 0,25 [garam]/[asam] = 1,778

pH= √(Ka . [H+]) 4= √(1,8.10-4 x [H+]) [H+]= 8,9 x 104

0,1=

7,921x108 = 36,89 C

C = 0,214x108

C total= 0,214x108 [asam]+[garam]= 0,214x108

Dapar Biologis In Vivo

Darah sebagai Sistem Dapar

Darah dalam tubuh manusia mempunyai kisaran pH 7.35-7.45, dan apabila pH darah

manusia di atas 7,8 yang disebut dengan alkalosis, serta pH yang kurang dari 7,0 maka

disebut dengan asidosis. Keadaan tersebut merupakan efek pada tubuh yang menyebabkan

organ tubuh manusia dapat rusak, oleh karena itu kisaran pH harus tetap stabil dan di jaga

dengan adanya larutan penyangga. Buktinya, apabila dalam darah tidak memiliki buffer,

maka ketika minum jus jeruk yang kecut, tubuh kita dapat mengalami asidosis (pH darah

asam). Derajat keasaman merupakan suatu sifat keasaman kimia yang penting dari darah

dan cairan tubuh lainnya. Walaupun sebagian besar ion H+  selalu ada sebagai hasil

metabolisme dari zat-zat, tetapi dalam keadaan yang setimbang harus selalu dipertahankan

dengan jalan membuang kelebihan asam tersebut. Hal ini disebabkan karena penurunan pH

sedikit saja menunjukkan keadaan sakit atau efek serius pada organ tubuh manusia. Untuk

itu tubuh kita mempunyai hal-hal berikut:

Dalam system dapar dalam darah dibagi menjadi dua, yaitu dapar primer (pada plasma)

dan dapar sekunder (pada eritrosit). Dapar primer pada plasma dibagi menjadi dua

sistem :

1. Bikarbonat-Asamkarbonat (Gifford)

Larutan percobaan: asam borat dan Na2CO3.H2O

Jika dicampur pada berbagai komposisi dapar, pH menjadi 5-9

2. Na dihidrogenfosfat-Asamfosfat (Soerensen).

Campuran garam Na Fosfat dengan pH = 6-8. Jika ditambah NaCl menjadi larutan

isotonis

Sedangkan pada system dapar sekunder dibagi menjadi dua, yaitu Hemoglobin-

Oxyhemoglobin dan Kaliumdihidrogenfosfat-Asamfosfat. Jadi dalam dalam beberapa

faktor penting yang terlibat dalam pengendalian pH darah, diantaranya adalah

penyangga karbonat, penyangga hemoglobin dan penyangga fosfat.

1. Penyangga Karbonat

Penyangga karbonat berasal dari campuran asam karbonat (H2CO3 ) dengan basa

konjugasi bikarbonat (HCO3).

H2 CO3 (aq) à HCO3(aq) + H+ (aq)

Penyangga karbonat sangat berperan penting dalam mengontrol pH darah. Pelari

maraton dapat mengalami kondisi asidosis, yaitu penurunan pH darah yang

disebabkan oleh metabolisme yang tinggi sehingga meningkatkan produksi ion

bikarbonat.

Sedangkan orang yang mendaki gunung tanpa oksigen tambahan dapat

menderita alkalosis, yaitu keadaan dimana darah terlalu banyak mengandung basa

(sedikit mengandung asam) dan kadang menyebabkan meningkatnya pH darah.

Kadar oksigen yang sedikit di gunung dapat membuat para pendaki bernafas lebih

cepat, sehingga gas karbondioksida yang dilepas terlalu banyak, padahal CO2 dapat

larut dalam air menghasilkan H2CO3. Hal ini mengakibatkan pH darah akan naik.

Kondisi alkalosis dapat mengakibatkan hiperventilasi (bernafas terlalu berlebihan,

kadang-kadang karena cemas dan histeris). Keadaan alkalosis dapat dibagi menjadi

dua, yakni alkalosis metabolik dan alkalosis respiratorik. Alkalosis metabolik adalah

suatu keadaan dimana darah dalam keadaan basa karena tingginya kadar bikarbonat,

sebab tubuh kehilangan terlalu banyak asam. Sedangkan alkalosis respiratorik adalah

suatu keadaan dimana darah menjadi basa karena pernapasan yang cepat dan dalam

menyebabkan kadar karbon dioksida dalam darah menjadi rendah.

2. Penyangga Hemoglobin

Pada darah terdapat hemoglobin yang dapat mengikat oksigen untuk selanjutnya

dibawa keseluruh sel tubuh. Reaksi kesetimbangan dari larutan penyangga oksi

hemoglobin adalah:

HHb + O 2 (g) <.span> ←⎯⎯⎯⎯→   HbO 2- + H +

Asam hemoglobin ion aksi hemoglobin

Keberadaan oksigen pada reaksi di atas dapat memengaruhi konsentrasi ion H+,

sehingga pH darah juga dipengaruhi olehnya. Pada reaksi di atas O2 bersifat basa.

Hemoglobin yang telah melepaskan O2 dapat mengikat H+

 dan membentuk asam hemoglobin. Sehingga ion H+

 yang

dilepaskan pada peruraian H2CO3 merupakan asam yang diproduksi oleh CO2 yang terlarut dalam air saat metabolisme.

3. Penyangga Fosfat

Pada cairan intra sel, kehadiran penyangga fosfat sangat penting dalam mengatur

pH darah. Penyangga ini berasal dari campuran dihidrogen fosfat (H2PO4-) dengan

monohidrogen fosfat (HPO32-).

H2PO4- (aq) + H+ (aq) à H2 PO4(aq)

H2PO4- 

(aq) + OH- (aq) àHPO4 2- (aq) ) + H2O (aq)

Penyangga fosfat dapat mempertahankan pH darah pada pH 7,4. Penyangga di

luar sel hanya sedikit jumlahnya, tetapi sangat penting untuk larutan penyangga urin.

Berikut ini adalah rentang p beserta author-nya :

Pembuatan Larutan Dapar Farmasetis:

1. Pilihasamlemah yang memilikipKamendekati pH dapar

2. Hitung rasio garam dan asam lemah yang diperlukan (pers. Henderson-Hasselbach)

3. Tentukan konsentrasi individual garam dan asam yang diperlukan untuk memperoleh

kapasitas dapar yang mencukupi (pers. Van Slyke)

4. Faktor lain yang harusdiperhatikan:

a. Ketersediaan bahan kimia

b. Sterilitas larutan akhir

c. Stabilitas bahan obat dan dapar

d. Harga bahan baku

e. Tidak toksik

5. Cek pH dengan alat yang “reliable”.

Daftar Pustaka

Clark, William Mansfield, And Herbert A. Lubs. 1917. “The Colorimetric Determination of

Hydrogen Ion Concentration And Its Applications in Bacteriology Part III.” J Bacteriol

2 (3): 191–236.