Laporan Buffer dan Kapasitas Buffer

LAPORAN FARMASI FISIK I

"BUFFER DAN KAPASITAS BUFFER "

NAMA                       :  ASTRID INDALIFIANY

NIM                            :  F1F1 10 025

KELOMPOK             : I ( SATU)

PROGRAM STUDI   : FARMASI

AS. PEMBIMBING   : ASNIN

LABORATORIUM FARMASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HALUOLEO

KENDARI

2011

A. Tujuan

            Tujuan dari percobaan ini adalah untuk memperkenalkan cara membuat buffer dan penetapan pH larutan, serta penentuan kapasitas buffernya.

B. Landasan Teori

            Larutan penyangga digunakan secara luas dalam kimia analitis, biokimia, bakteriologi, fotografi, industri kulit dan zat warna. Dalam tiap bidang tersebut, terutama dalam biokimia dan bakteriologi, diperlukan trayek/rentang pH tertentu yang sempit untuk mencapai hasil optimum. Cairan tubuh, baik cairan intrasel maupun luar sel merupakan larutan penyangga. Sistem utama penyangga dalam cairan intrasel adalah pasangan dihidrogenfosfat-monohidrogenfosfat (H₂PO₄^- dan HPO₄^2-). Adapun sistem penyangga utama dalam cairan luar sel adalah pasangan asam karbonat-bikarbonat (H₂CO₃ – HCO₃^-). Sistem penyangga tersebut menjaga pH darah hampir konstan, yaitu sekitar 7,4. (Purba, Michael. 2006).

            Larutan buffer adalah campuran asam/basa lemah dan basa/asam konjugasinya yang dapat mempertahankan pH di sekitar daerah kapasitas buffer. Larutan buffer dibuat dari senyawa sitrat dan fosfat. Campuran ekivalen antara asam sitrat dan garam natrium konjugasinya menghasilkan larutan buffer pH 4. Sedangkan campuran ekivalen antara dihidrogen fosfat dan monohidrogen fosfat menghasilkan larutan buffer pH 6. Larutan Buffer pH 8 dan 10 dibuat dari campuran garam fosfat dengan berbagai komposisi (Herawati, Susi. 2008).

            Secara umum, larutan penyangga digambarkan sebagai campuran yang

terdiri dari: (1) asam lemah (HA) dan basa konjugasinya (ion A-), campuran ini

menghasilkan larutan bersifat asam; (b) Basa lemah (B) dan basa konjugasinya (BH+), campuran ini menghasilkan larutan bersifat basa.

Larutan ini mempertahankan pH pada daerah asam (pH < 7). Untuk mendapatkan larutan ini dapat dibuat dari asam lemah dan garamnya yang merupakan basa konjugasi dari asamnya. Adapun cara lainnya yaitu mencampurkan suatu asam lemah dengan suatu basa kuat dimana asam lemahnya dicampurkan dalam jumlah berlebih. Campuran akan menghasilkan garam yang mengandung basa konjugasi dari asam lemah yang bersangkutan. Pada umumnya basa kuat yang digunakan seperti natrium, kalium, barium, kalsium, dan lain-lain. Larutan basa mempertahankan pH pada daerah basa (pH > 7). Untuk mendapatkan larutan ini dapat dibuat dari basa lemah dan garam, yang garamnya berasal dari asam kuat. Adapun cara lainnya yaitu dengan mencampurkan suatu basa lemah dengan suatu asam kuat dimana basa lemahnya dicampurkan berlebih (www.scribd.com).

C. Alat dan Bahan

1.    Alat

Adapun alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini, antara lain: statif, klem, buret, erlenmeyer, pH meter, dan pipet tetes

2.    Bahan

Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini, antara lain: NaOH 10 mL, H₃PO₄ 0,1M, asam asetat (β = 0,1), asam asetat (β = 0,01), asam asetat (β = 0,015), larutan buffer, dan tissue.

 

E. Hasil Pengamatan

a.    Titrasi H₃PO₄ 0,1 M

pH awal = 7,09

No	Volume H3PO4 0,1 M	Volume NaOH 0,1 M	pH
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13	10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL 10 mL	1 Ml 2 mL 3 mL 4 mL 5 mL 6 mL 7 mL 8 mL 9 mL 10 mL 11 mL 12 mL 13 mL	7,10 7,12 7,16 7,17 7,20 7,23 7,27 7,28 7,26 7,30 7,28 7,17 7,23

  

Kurva Titrasi antara H₃PO₄ 0,1M 

Perhitungan

1. Penyusunan Larutan Buffer phosphat

·         pH=3

H₃PO₄ + H₂O ↔ H₃O⁺ + H₂PO₄^-         pk_a = 2,23

pH = pk_a +

log  = pH - pk_a

log  = 3 – 2,23

log  = 0,77

 = 5,8

Jadi, [garam] : [asam] = 5,8 : 1

·         pH = 8

H₂PO₄^- + H₂O ↔ H₃O⁺ + H₂PO₄^2-       pk_a = 23

log  = pH - pk_a

log  = 8 – 7,21

log  = 0,79

 = 6,166

Jadi, [garam] : [asam] = 6,166 : 1

Reaksi : H₃PO₄ + NaOH → Na₃PO₄ + H₂O

2. Cara Penentuan Kapasitas Buffer asetat pH = 5

Jika tersedia 0,1 M CH₃COONa . 0,1 M CH₃COOH

Maka :

β   = 2,303. C

     = 2,303 . 0,2

     = 2,303 . 0,2

     = 0,0658 x 10⁵

3.  Pembuatan Larutan Buffer fosfat pH = 3

     Jika H₃PO₄ 0,1 M dalam 100 mL, maka setara 100 mL x 0,1 M = 10 M mol

H₃PO₄ + H₂O ↔ H₃O⁺ + H₂PO₄^-         pk_a = 2,23

pH = pk_a +

log  = pH - pk_a

log  = 3 – 2,23

log  = 0,77

 = 5,8

Jadi, [garam] : [asam] = 5,8 : 1

     Garam : Asam = 5,8 : 1

                            = 5,8 : x

              

x   =  

     = 1,724 Mmol x 98 Mg/mol

     = 168,965 mg

     = 0,168 gr Na₂HPO₄

Maka untuk membuat buffer fosfat pH 3, larutkan 0,168 gr Na₂HPO₄ dalam larutan H₃PO₄ 0,1 M . 100 mL

F. Pembahasan

          Seperti yang telah diketahui, larutan yang mengandung pasangan asam-basa lemah konjugasi dapat bertahan dari perubahan pH akibat penambahan asam atau basa kuat dalam jumlah sedikit dinamakan larutan Buffer. pH buffer tidak berubah karena larutan tersebut mengandung asam untuk menetralkan OH- dan basa untuk menetralkan H+_, serta ipenuhi oleh asam-basa lemah konjugasi. Larutan buffer dapat dibuat dengan cara melarutkan asam atau basa lemah bersama dengan garamnya. Larutan buffer dapat dibuat dengan titrasi.

          Titrasi merupakan suatu metode untuk menentukan konsentrasi suatu larutan. Kadar larutan asam ditentukan dengan menggunakan larutan basa yang telah diketahui kadarnya. Begitu pula sebaliknya, kadar larutan basa ditentukan dengan menggunakan larutan asam yang telah diketahui kadarnya. Dalam hal ini, titrat ditambahkan sedikit demi sedikit sampai dibatas titik ekivalen. Akan tetapi, dalam pembuatan larutan buffer ini, titran ditambahkan hingga pH nya stabil/konstan.

          Pada percobaan, dibuat larutan buffer dari asam lemah dengan garamnya, yakni antara H₃PO₄ dengan NaOH serta antara asam asetat dengan NaOH, dengan cara titrasi. Pada perlakuan pertama, yakni antara H₃PO_{4 ­}dengan NaOH, asam fosfat berperan sebagai titran, sedangkan NaOH sebagai titrat yang dimasukkan ke dalam buret. Asam fosfat ini kemudian ditetesi dengan NaOH sebanyak 1 mL, dan kemudian diukur pHnya. Setiap penambahan 1 mL NaOH, larutan tersebut diukur pHnya. pH awal dari asam fosfat adalah sebesar 7,09. Kemudian, setiap penambahan 1 mL NaOH tidak terlihat adanya perubahan pH yang sangat berbeda.  Seperti halnya pada perlakuan pertama, pada pembuatan buffer dari asam asetat (dengan β= 0,1; 0,01; dan 0,015) dengan NaOH, juga tidak ditemukan adanya perubahan pH yang sangat berbeda. Dari awal sampai akhir titrasi, pH larutan tersebut saling berdekatan. Hal ini mungkin disebabkan karena adanya kesalahan pada saat pengukuran pH pada pHmeter.

          Ada beberapa cara atau perhitungan untuk menyusun larutan buffer. Penyusunan larutan buffer phosfat dapat dilakukan dengan perhitungan. pH buffer tergantung pada Ka asamnya dan pada konsentrasi relatif asam dan basa penyusunnya. Untuk membuat larutan buffer phosfat dilakukan dengan mencari perbandingan antara konsentrasi garam dan konsentrasi asamnya.

          Seperti yang telah diketahui, kapasitas Buffer merupakan  jumlah asam atau basa yang dapat dinetralkan suatu buffer sebelum pH larutan berubah. Untuk penentuan kapasitas buffer asetat pH = 5, dapat dilakukan perhitungan jika tersedia 0,1M CH₃COONa . 0,1 CH₃COOH.

  

G. Kesimpulan

            Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, maka diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1.    Pembuatan buffer dapat dilakukan dengan mencampurkan atau mereaksikan asam ataupun basa lemah dengan garamnya menurut persamaan Haderson-Herrabet

2.    Penetapan pH larutan dapat dilakukan dengan menggunakan pH meter

3.    Penentuan kapasitas buffer dapat dihitung dengan menggunakan persamaan oleh Koppes dan Spow:

β =

  

DAFTAR PUSTAKA

Purba, Michael. 2006. Kimia. Jakarta: PT. Gelora Aksara Pranama

Rohman, Abdul. 2007. Kimia Farmasi Analisis. Yogyakarta: Pustaka Pelajar

http://www.scribd.com/doc/31401403/Laporan-Praktikum-Bioselmol-Larutan-Buffer. diakses tanggal 16 maret 2011.

http://digilib.itb.ac.id/gdl.php?mod=browse&op=read&id=jbptitbpp-gdl susiherawa-31294. diakses tanggal 16 maret 2011. diakses tanggal 16 maret 2011.