Fungsi Larutan Penyangga (Buffer)

Sistem penyangga digunakan dalam berbagai bidang seperti industri farmasi, kimia analiik, Bakteriologi, Fotografi, industri Kulit, dan Zat Warna, yang menggunakan rentang pH yang cukup sempit untuk mendapatkan kerja yang optimum. Dalam tubuh manusia manusia, sistem penyangga berfungsi untuk mempertahankan harga pH, seperti asam karbonat dengan ion karbonat. Selain aplikasi tersebut, terdapat fungsi penerapan konsep larutan penyangga ini dalam tubuh manusia seperti pada cairan tubuh.  Cairan tubuh ini bisa dalam cairan intrasel maupun cairan ekstrasel.  Dimana sistem penyangga utama dalam cairan intraselnya seperti H₂PO₄^- dan HPO₄^2- yang dapat bereaksi dengan suatu asam dan basa. Adapun sistem penyangga tersebut, dapat menjaga pH darah yang hampir konstan yaitu sekitar 7,4.  Selain itu penerapan larutan penyangga ini dapat kita temui dalam kehidupan sehari-hari seperti pada obat tetes mata.

Kegunaan Larutan Penyangga

1. Dalam tubuh manusia terdapat sistem penyangga yang berperan dalam mempertahankan pH, seperti:
1. Buffer darah, pH darah berkisar 7,35- 7,45. pH darah < 7,35 disebut keadaan asidosis. Jika pH darah lebih kecil dari 7,0 atau lebih besar dari 7,8 ; maka akan menimbulkan kematian. Untuk menjaga agar pH darah tidak banyak berubah, maka dalam darah terdapat sistem penyangga H₂CO₃ / HCO₃^-‑.
2. Bffer cairan tubuh. Dalam cairan sel tubuh terdapat sistem penyangga H₂PO₄^- / HPO₄^2-. Campuran penyangga tersebut berperan juga dalam ekskresi ion H⁺ pada ginjal

Ada beberapa faktor yang terlibat dalam pengendalian pH darah, diantaranya penyangga karbonat, penyangga hemoglobin dan penyangga fosfat.

a. Penyangga Karbonat

Penyangga karbonat berasal dari campuran asam karbonat (H 2 CO 3 ) dengan basa konjugasi bikarbonat (HCO 3 ).

H 2 CO 3 (aq) --> HCO 3(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. Kondisi asidosis ini dapat mengakibatkan penyakit jantung, ginjal, diabetes miletus (penyakit gula) dan diare. Orang yang mendaki gunung tanpa oksigen tambahan dapat menderita alkalosis, yaitu peningkatan pH darah. Kadar oksigen yang sedikit di gunung dapat membuat para pendaki bernafas lebih cepat, sehingga gas karbondioksida yang dilepas terlalu banyak, padahal CO 2 dapat larut dalam air menghasilkan H 2 CO 3 . Hal ini mengakibatkan pH darah akan naik. Kondisi alkalosis dapat mengakibatkan hiperventilasi (bernafas terlalu berlebihan, kadang-kadang karena cemas dan histeris).

b. Penyangga Hemoglobin

Pada darah, terdapat hemoglobin yang dapat mengikat oksigen untuk selanjutnya dibawa ke seluruh sel tubuh. Reaksi kesetimbangan dari larutan penyangga oksi hemoglobin adalah:

HHb + O 2 (g) « 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 O 2 bersifat basa. Hemoglobin yang telah melepaskan O 2 dapat mengikat H + dan membentuk asam hemoglobin. Sehingga ion H + yang dilepaskan pada peruraian H 2 CO 3 merupakan asam yang diproduksi oleh CO 2 yang terlarut dalam air saat metabolisme.

c. Penyangga Fosfat

Pada cairan intra sel, kehadiran penyangga fosfat sangat penting dalam mengatur pH darah. Penyangga ini berasal dari campuran dihidrogen fosfat (H 2 PO 4 - ) dengan monohidrogen fosfat (HPO 3 2- ).

H 2 PO 4 - (aq) + H + (aq) --> H 2 PO 4(aq)

H 2 PO 4 - (aq) + OH - (aq) --> HPO 4 2- (aq) ) + H 2 O (aq)

1. Penyangga fosfat dapat mempertahankan pH darah 7,4. Penyangga di luar sel hanya sedikit jumlahnya, tetapi sangat penting untuk larutan penyangga urin.Dalam industri farmasi, larutan penyangga berperan dalam pembuatan obat- obatan, agar zat aktif obat tersebut mempunyai pH tertentu Larutan penyangga yang umum digunakan dalam industri farmasi adalah larutan asam basa konjugasi senyawa fosfat.

Air Ludah sebagai Larutan Penyangga

Gigi dapat larut jika dimasukkan pada larutan asam yang kuat. Email gigi yang rusak dapat menyebabkan kuman masuk ke dalam gigi. Air ludah dapat mempertahankan pH pada mulut sekitar 6,8. Air liur mengandung larutan penyangga fosfat yang dapat menetralisir asam yang terbentuk dari fermentasi sisa-sisa makanan.

Menjaga keseimbangan pH tanaman.

Suatu metode penanaman dengan media selain tanah, biasanya ikerjakan dalam kamar kaca dengan menggunakan mendium air yang berisi zat hara, disebut dengan hidroponik . Setiap tanaman memiliki pH tertentu agar dapat tumbuh dengan baik. Oleh karena itu dibutuhkan larutan penyangga agar pH dapat dijaga.

Larutan Penyangga pada Obat-Obatan

Asam asetilsalisilat merupakan komponen utama dari tablet aspirin, merupakan obat penghilang rasa nyeri. Adanya asam pada aspirin dapat menyebabkan perubahan pH pada perut. Perubahan pH ini mengakibakan pembentukan hormon, untuk merangsang penggumpalan darah, terhambat; sehingga pendarahan tidak dapat dihindarkan. Oleh karena itu, pada aspirin ditambahkan MgO yang dapat mentransfer kelebihan asam.