Laporan Praktikum Buffer dan Kapasitas Buffer
LAPORAN
BUFFER DAN KAPASITAS BUFFER
Tujuan
Mengetahui cara pembuatan buffer
dan pengaruh kapasitas dapar terhadap pH larutan
Landasan
Teori
Larutan
adalah sediaan cair yang mengandung bahan kimia terlarut, kecuali dinyatakan
lain sebagai pelarut digunakan air suling. Larutan didefinisikan sebagai
campuran homogen antara dua atau lebih zat yang terdispersi baik sebagai
molekul, atom, maupun ion yang komposisinya dapat bervariasi. Larutan dapat
berupa gas, cairan, atau padatan. Larutan encer adalah larutan yang mengandung
sebagian kecil solute, relative terhadap jumlah pelarut, sedangkan larutan
pekat adalah larutan yang mengandung sebagian besar solute. Solute adalah zat
terlarut, sedangkan solvent (pelarut) adalah medium di mana solute terlarut
(Syukri, 1999).
Larutan
buffer adalah larutan yang pH nya dapat dikatakan tetap, walaupun ditambahan
sedikit asam atau sedikit basa. Larutan buffer dibuat dengan mencampurkan asam
lemah beserta basa lemah konjungatnya dalam konsentrasi yang hampir sama. Larutan
buffer berperan besar dalam mengontrol kelarutan ion-ion dalam larutan
sekaligus mempertahankan pH dalam proses biokimia maupun patologis. Sebagai contoh,
campuran dari larutan CH3COOH (Asam lemah) dan larutan CH3COONa
(basa konjungasi) membentuk larutan buffer asam, sedangkan salah satu contoh buffer
basa yang sering digunakan di laboratorium adalah campuran dari larutan NH3
(basa lemah) dan NH4Cl (asam konjungasi) (Oxtoby, 2001).
Larutan
buffer/ larutan penyangga 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 mana basa
kuat yang diperlukan untuk menghasilkan peningkatan atau penurunan satu unit pH
di dalam larutan (Sukardjo, 1998).
Kapasitas
buffer/ larutan penyangga (Buffer capacity) adalah suatu ukuran kemampuan
larutan penyangga dalam mempertahankan pHnya dan tergantung dari konsentrasi
komponen-komponen yang ada di larutan tersebut baik secara absolute maupun
secara relatif (Mudiah, et al., 2014).
Kapasitas
buffer merupakan kemampuan air larut untuk mempertahankan kondisi tetap stabil
yang meliputi pH, karbon dioksida, kalsium dan keberadaan buffer juga memiliki
pengaruh yang kuat terhadap laju pengerasan, reaksi degradasi dan derajat
pembentukan perekat mug (Syukri, 1999).
Menurut
Sulistyarti (2017) jenis dari buffer adalah :
1)
Larutan Buffer
asam, yang mempertahankan pH daerah asam. Dibuat dengan mencampurkan larutan
asam lemah dengan garamnya.
2)
Larutan buffer
basa, yang mempertahankan pH daerah basa. Dibuat dengan mencampurkan larutan
basa lemah dengan garamnya.
Alkalinitas adalah
ukuran kapasitas penyangga medium kultur dalam daerah pH netral. Alkalinitas medium
adalah fungsi bikarbonatnya, karbonate, dan hidroksida. Alkalinitas sebagai
besaran kemampuan kapasitas buffer merupakan konsentrasi basa/komponen yang
mampu menetralisasi keasaman dalam air (Djoko, 2012).
Alat
-
pH meter
-
Statif dan klem
-
Buret
-
Erlenmeyer
-
Corong
-
Gelas kimia 250
mL
-
Gelas ukur 50 mL
-
Filler
-
Pipet ukur 10 mL
dan 25 mL
-
Pipet tetes
Bahan
-
NaOH 0,1M
-
CH3COOH
0,1M : 5 mL, 4 mL, 7 mL
-
CH3COONa
0,1M : 135 mL, 196 mL, 193 mL
-
Indikator PP
Skema Kerja
-
Dihitung jumlah
CH3COOH dan CH3COONa untuk membuat buffer asetat dengan
kapasitas ᵦ = 0,01 ; 0,015 ; dan 0,1
-
Diambil
masing-masing larutan buffer 10 ml
-
Diamati pH
awalnya
-
Ditambahkan
indikator PP 2 tetes
-
Dititrasi
menggunakan NaOH 0,1 M
-
Dihitung pH
menggunakan pH meter setiap 1 ml
-
Dititrasi hingga
titik akhir titrasi
-
Dicatat hasil
pengamatan
-
Dibuat grafik
hubungan perubahan pH dengan adanya penambahan NaOH
Hasil
Dari
percobaan yang telah dilakukan didapatkan hasil sebagai berikut :
ᵦ
|
C
total
|
0,01
|
0,0187
|
0,05
|
0,028
|
0,1
|
0,186
|
ᵦ
|
V
NaOH terpakai
|
pH
awal
|
pH
akhir
|
0,01
|
3,5
ml
|
5
|
7
|
0,015
|
9,65
ml
|
5
|
7
|
0,1
|
3
ml
|
5
|
8
|
ᵦ
|
[garam]
CH3COONa
|
V
CH3COOH
Pengenceran
|
V
CH3COONa
Pengenceran
|
[asam]
CH3COOH
|
V
yang diambil
[asam]
|
V
yang diambil
[garam]
|
0,01
|
0,0119
|
6,82
|
11,9
|
0,0682
|
100
|
100
|
0,015
|
0,0177
|
5,1
|
8,85
|
0,0102
|
50
|
50
|
0,1
|
0,1181
|
67,9
|
118,1
|
0,0679
|
100
|
100
|
Pembahasan
Praktikum
kali ini berjudul buffer dan kapasitas buffer, di amati perubahan pH dari
penambahan NaOH setelah sebelumnya ditambahkan dengan larutan penyangga. Dimana
menurut Oxtoby (2001), larutan penyangga atau larutan buffer adalah larutan
yang berfungsi untuk mempertahankan pH. Dalam praktikum ini, larutan penyangga
adalah campuran dari larutan CH3COOH (asam lemah) dengan larutan CH3COONa (basa
konjungasi). Buffer yang digunakan adalah buffer asam, yang mana akan
mempertahankan daerah asam pada saat penambahan basa berlebih, contohnya NaOH.
Sesuai dengan yang dikatakan Sulistyarti (2017), bahwa larutan buffer asam
adalah yang mempertahankan pH pada daerah asam. Dibuat dengan mencampurkan
larutan asam lemah dengan garamnya (basa konjungasinya).
Dalam praktikum yang dilakukan
adalah pertama, pembuatan larutan buffer. Seperti yang dikatakan sebelumnya
pembuatan larutan buffer adalah mencampurkan asam lemah dengan garamnya, yakni
CH3COOH dan CH3COONa. pH awal yang diinginkan adalah 5. Sebelum pembuatan,
dilakukan perhitungan untuk mendapatkan volume asam dan garam yang digunakan.
yang mana pH nya adalah
5 dan pKa adalah 4,76. Lalu, akan didapatkan [asam] dan [garam], yaitu [asam] =
6,82 x 10 -3 dan [garam] = 0,0119. Lalu untuk mendapatkan volume
masing-masing, adalah dengan rumus :
Dimana V1 adalah
jumlah larutan buffer akhir dan N1 adalah konsentrasi asam atau
garam masing-masing dalam larutan itu, V2 adalah yang dicari, dan N2
adalah konsentrasi awal dari asam dan garam masing-masing. Lalu, didapatlah
volume dari asam yaitu 6,82 ml (CH3COOH) dan volume dari garam (CH3COONa)
adalah 11,9 ml. Kedua larutan ini, selanjutnya dicampur dan akan membentuk larutan
buffer dengan pH 5. Lalu, selanjutnya dilakukan titrasi dengan menggunakan NaOH
yang mana sifatnya adalah basa. Maka, dalam konsepnya, sesuai yang dikatakan
sebelumnya bahwa dengan penambahan suatu larutan basa pada suatu larutan buffer
asam, akan membuat larutan buffer mempertahankan pHnya. Sehingga pH dari
larutan buffer akan tetap, namun larutan buffer mempertahankan pH bukan berarti
pH tidak berubah. Menurut Boight (1994), perubahan dan gangguan yang besar
dalam sistem dapat merubah pH meskipun telah ditambah buffer ke dalamnya. Hal ini
dikarenakan buffer hanya menjaga agar pH tidak terlalu berubah signifikan
dengan adanya perubahan konsentrasi ion hidrogen dalam system.
Dalam
praktikum, saat melakukan titrasi, diketahui bahwa pH awal adalah 5, saat
dilakukan titrasi dengan penambahan NaOH (basa kuat), pH nya diamati sampai
titik akhir titrasi. Dalam praktikum, dengan penambahan NaOH, pH dari larutan
buffer berubah sampai titik akhir titrasi. Dengan hasil, pada kapasitas 0,01,
volume NaOH yang terpakai adalah 3,5 ml dan pH akhir adalah 7. Pada kapasitas
0,015, volume NaOH yang terpakai adalah 9,65 ml dan pH akhirnya adalah 7. Pada kapasitas
0,1, volume NaOH yang terpakai adalah 3 ml dan pH akhir adalah 7. Dalam hal
ini, kapasitas buffer dapat mempengaruhi dari perubahan pH. Yang mana, menurut
Mudiah et al. (2014), kapasitas buffer atau penyangga adalah suatu ukuran
kemampuan larutan penyangga dalam mempertahankan pH larutan tergantung dari
konsentrasi komponen-komponen yang ada dalam larutan tersebut. Komponennya dalam
hal ini adalah asam dan basa konjungasi (garam). Dari percobaan yang telah
dilakukan, diketahui dari kapasitas 0,01, [asam] = 0,0682 dan [garam] = 0,0119.
Kapasitas 0,015 [asam] = 0,0102 dan [garam] = 0,0177. Kapasitas 0,1 [asam] =
0,0679 dan [garam] = 0,1181. Seharusnya, pada hasil, apabila diketahui
kapasitas buffer semakin tinggi, maka konsentrasi C total adalah semakin
tinggi, karena pada rumus berikut :
ᵦ
dan C adalah berbanding lurus. Dan pada hasil diperoleh yang sesuai, semakin
tinggi ᵦ maka C semakin tinggi. Seharusnya dengan ᵦ yang semakin tinggi, dapat
menekan pH jauh lebih baik dibandingkan dengan yang rendah. Namun, dari
percobaan yang telah dilakukan tidak didapatkan hasil yang demikian. Pada ᵦ =
0,1, pH akhir menjadi basa (8) dan pada ᵦ = 0,010, pH akhirnya 7 (netral). Hal ini
dapat terjadi mungkin dikarenakan berbagai faktor kesalahan dari praktikan atau dari lingkungan. Pada saat
titrasi diharapkan untuk tidak lupa meneteskan indikator pada larutan buffer
agar dapat diamati titik akhir titrasinya.
Grafik hasil hubungan antara
kapasitas buffer dengan pH akhir dari titrasi dengan NaOH berdasarkan literatur
yaitu menurut Khaerunnisa dan Rahmawati (2013).
Kesimpulan
Dari praktikum yang telah dilakukan maka
di dapatlah kesimpulan bahwa suatu larutan buffer mempunyai tujuan untuk
mempertahankan pH, di mana dibuat dengan mencampurkan asam lemah dengan basa
konjungasinya atau mencampurkan basa lemah dengan asam konjungasinya.
Kapasitas buffer adalah suatu ukuran
kemampuan larutan penyangga dalam mempertahankan pHnya dan tergantung dari
konsentrasinya komponen-komponen yang ada dilarutan tersebut, baik secara
absolut maupun relatif. Maka, semakin tinggi kapasitas buffer, maka semakin
mudah dalam menekan perubahan pH.
Daftar Pustaka
Djoko,
P. 2012. Kemampuan Alkalinitas Kapasitas Penyanggaan dalam Sistem Anaerobik
Fixed Bed. Jurnal Teknik Lingkungan. Vol.
8 (2) : 120
Khaerunnisa,
G. Dan I. Rahmawati. 2013. Pengaruh pH dan Rasio COD : N Terhadap Produksi
Biogas dengan Bahan Baku Limbah Industri Alkohol (Vinasse). Jurnal Teknologi Kimia dan Industri. Vol.
2 (3) : 1-7
Mudiyah,
T., Diana dan Masnah. 2014. Optimis pH Buffer dan Konsentasi Larutan Pereduksi
Natrium Tiosulfat dan Timah dalam Penentuan Kadar Besi. Jurnal Teknik Elektro. Vol. 4 (2)
Oxtoby.
2001. Kimia Universitas. Yogyakarta :
Graha Ilmu
Sukardjo.
1998. Farmasi Fisika. Jakarta : EGC.
Sulistyarty,
H. 2017. Kimia Analisis Dasar untuk
Analisis Kualitatif. Malang : UB Press
Syukri.
1999. Kimia Dasar Jilid 1. Jakarta :
Gramedia
Voight,
R. 1994. Buku Pengantar Teknologi
Farmasi. Yogyakarta : UGM Press.
Komentar
Posting Komentar