Buffer adalah larutan yang mengandung asam lemah dan garamnya atau basa lemah dan garamnya , yang tahan terhadap perubahan pH . Dengan kata lain, buffer adalah larutan encer dari asam lemah dan basa konjugatnya atau basa lemah dan asam konjugatnya. Buffer juga bisa disebut buffer pH, buffer ion hidrogen, atau larutan buffer.
Buffer digunakan untuk mempertahankan pH yang stabil dalam larutan, karena dapat menetralkan sejumlah kecil asam atau basa tambahan. Untuk larutan buffer tertentu, ada kisaran pH kerja dan sejumlah asam atau basa yang dapat dinetralkan sebelum pH berubah. Jumlah asam atau basa yang dapat ditambahkan ke buffer sebelum mengubah pH disebut kapasitas buffer.
Persamaan Henderson-Hasselbalch dapat digunakan untuk mengukur perkiraan pH suatu buffer. Untuk menggunakan persamaan, konsentrasi awal atau konsentrasi stoikiometrik dimasukkan sebagai pengganti konsentrasi kesetimbangan.
Bentuk umum dari reaksi kimia penyangga adalah:
HA ⇌ H + + A −
Contoh tampon
- darah – mengandung sistem buffer bikarbonat
- penyangga TRIS
- penyangga fosfat
Seperti yang ditunjukkan, buffer berguna dalam rentang pH tertentu. Sebagai contoh, berikut adalah kisaran pH dari bahan penyangga yang umum:
| Penyangga | pKa | rentang pH |
| asam sitrat | 3.13, 4.76, 6.40 | 2.1 hingga 7.4 |
| asam asetat | 4.8 | 3,8 hingga 5,8 |
| KH 2 PO 4 | 7.2 | 6.2 hingga 8.2 |
| borat | 9.24 | 8.25 hingga 10.25 |
| CHES | 9.3 | 8.3 hingga 10.3 |
Ketika larutan buffer disiapkan, pH larutan diatur agar berada dalam kisaran efektif yang benar. Asam kuat, seperti asam klorida (HCl), biasanya ditambahkan untuk menurunkan pH buffer asam. Basa kuat, seperti larutan natrium hidroksida (NaOH), ditambahkan untuk menaikkan pH buffer basa.
Cara kerja tampon
Untuk memahami cara kerja penyangga, perhatikan contoh larutan penyangga yang dibuat dengan melarutkan natrium asetat dalam asam asetat. Asam asetat adalah (seperti dapat dilihat dari namanya) asam: CH 3 COOH, sedangkan natrium asetat berdisosiasi dalam larutan untuk menghasilkan basa konjugasi, ion asetat CH 3 COO – . Persamaan reaksinya adalah:
CH 3 COOH (aq) + OH – (aq) ⇆ CH 3 COO – (aq) + H 2 O (aq)
Jika asam kuat ditambahkan ke larutan ini, ion asetat menetralkannya:
CH 3 COO – (aq) + H + (aq) ⇆ CH 3 COOH (aq)
Ini mengubah kesetimbangan reaksi buffer awal, menjaga pH tetap stabil. Sebaliknya, basa kuat akan bereaksi dengan asam asetat.
tampon universal
Sebagian besar buffer bekerja dalam kisaran pH yang relatif sempit. Pengecualian adalah asam sitrat karena memiliki tiga nilai pKa. Ketika suatu senyawa memiliki beberapa nilai pKa, rentang pH yang lebih besar tersedia untuk buffer. Dimungkinkan juga untuk mencampur buffer, selama nilai pKa mendekati (berbeda 2 atau kurang), dan menyesuaikan pH dengan basa kuat atau asam untuk mencapai kisaran yang diperlukan. Misalnya, buffer McIvaine dibuat dengan menggabungkan campuran Na 2 PO 4 dan asam sitrat. Bergantung pada rasio antar senyawa, buffer dapat efektif dari pH 3,0 hingga 8,0.Campuran asam sitrat, asam borat, monopotassium fosfat, dan asam dietil barbiturat dapat menutupi kisaran pH 2,6 hingga 12!
Pengambilan kunci dari buffer
- Buffer adalah larutan berair yang digunakan untuk menjaga pH larutan hampir konstan.
- Buffer terdiri dari asam lemah dan basa konjugatnya atau basa lemah dan asam konjugatnya.
- Kapasitas penyangga adalah jumlah asam atau basa yang dapat ditambahkan sebelum pH penyangga berubah.
- Contoh larutan penyangga adalah bikarbonat dalam darah, yang mempertahankan pH internal tubuh.
Sumber
- Butler, JN (1964). Ekuilibrium Ionik: Suatu Pendekatan Matematika . Addison-Wesley. P. 151.
- Carmody, Walter R. (1961). “Seri Penyangga Beragam yang Mudah Disiapkan”. J. Kimia Pendidikan _ 38(11): 559–560. doi: 10.1021/ed038p559
- Hulanicki, A. (1987). Reaksi Asam dan Basa dalam Kimia Analitik . Diterjemahkan oleh Masson, Mary R. Horwood. ISBN 0-85312-330-6.
- Mendham, J.; Denny, R.C.; Barnes, JD; Thomas, M. (2000). “Lampiran 5”. Buku Ajar Analisis Kimia Kuantitatif Vogel (edisi ke-5). Harlow: Pendidikan Pearson. ISBN 0-582-22628-7.
- Scorpio, R. (2000). Dasar-dasar asam, basa, buffer dan penerapannya pada sistem biokimia . ISBN 0-7872-7374-0.
