Larutan dapar: Perbedaan antara revisi

Konten dihapus Konten ditambahkan
Dibuat dengan menerjemahkan halaman "Buffer solution"
Tag: tanpa kategori [ * ] [Konten]
 
Tidak ada ringkasan suntingan
Baris 1:
{{Asam dan basa}}
: ''Untuk masing-masing komponen asam atau basa lemah, lihat [[Zat pendapar]].''
'''Larutan dapar''' (lebih tepatnya, dapar [[pH]] atau dapar [[ion hidrogen]]) adalah [[larutan]] yang mengandung [[campuran]] [[asam lemah]] dan [[basa konjugat|basa konjugatnya]], atau sebaliknya. Perubahan pH larutan ini sangat kecil, ketika [[Asam kuat|asam]] atau [[Basa|basa kuat]] ditambahkan, dalam jumlah sedikit atau sedang, ke dalam larutan dapar. Oleh karena itu, larutan ini berguna untuk mencegah perubahan pH larutan. Larutan dapar digunakan untuk mempertahankan pH pada nilai tertentu dalam berbagai aplikasi kimia. Kebanyakan bentuk kehidupan berusaha mempertahankan pH, sehingga mereka menggunakan larutan dapar untuk menjaga pH konstan. Secara alami, [[sistem dapar bikarbonat]] digunakan untuk mengatur pH [[darah]].
Baris 17 ⟶ 18:
: <math>\beta = \frac{dn}{d(p[H^+])}</math>
dengan dn adalah jumlah tak hingga basa yang ditambahkan dan d(p[H<sup>+</sup>]) adalah perubahan tak hingga yang dinyatakan dalam [[kologaritma]] konsentrasi ion hidrogen. Berdasarkan definisi ini, kapasitas dapar asam lemah, dengan tetapan disosiasi K<sub>a</sub>, dapat dinyatakan sebagai
: <math>\frac{dn}{d(pH)}=2.,303\left(\frac{C_AK_a[H^+]}{\left(K_a+[H^+]\right)^2}\right)</math>
dengan C<sub>A</sub> adalah konsentrasi analitik asam.<ref><{{cite class="citation book" contenteditable|last1="false">Butler, |first1=J.N.|title=Ionic (Equilibrium: A Mathematical Approach|date=1964). </cite>|publisher=Addison-Wesley|page=151}}</ref><ref name="Hulanicki"><cite class="citation book" contenteditable="false">Hulanicki, A. (1987). </cite></ref> pH didefinisikan sebagai -log<sub>10</sub>[H<sup>+</sup>]. Kapasitas dapar senyawa pendapar berada pada nilai maksimum jika p[H<sup>+</sup>] = pK<sub>a</sub>. Akan jatuh menjadi 33% dari nilai maksimumnya pada p[H<sup>+</sup>] = pK<sub>a</sub> ± 1 dan menjadi 10% pada p[H<sup>+</sup>] = pK<sub>a</sub> ± 1.5. Berdasarkan alasan ini, rentang penggunaan berkisar pK<sub>a</sub> ± 1. Kapasitas dapar bersifat proporsional terhadap konsentrasi senyawa pendapar, C<sub>A</sub>, sehingga larutan encernya memiliki kapasitas dapar rendah.
 
Air merupakan medium pendapar, meskipun dalam ketiadaan senyawa pendapar yang ditambahkan. Kapasitas dapar dapat dinyatakan sebagai
Baris 27 ⟶ 28:
 
== Aplikasi ==
Larutan dapar diperlukan untuk mempertahankan pH untuk [[enzim]] dalam banyak mikroorganisme agar tetap berfungsi. Kebanyakan enzim hanya berfungsi pada kondisi yang sangat presisi; jika pH berubah keluar dari rentang sempitnya, enzim bekerja lambat atau berhenti total dan dapat mengalami [[denaturasi]]. Dalam banyak kasus, denaturasi dapat melumpuhkan secara permanen aktivitas katalitiknya.<ref name="Scorpio 2000"><{{cite classbook |title="citationFundamentals book"of contenteditableAcids, Bases, Buffers & Their Application to Biochemical Systems |last="false">Scorpio, |first=R. (|year=2000). </cite>|publisher=|isbn=0-7872-7374-0}}</ref>
Dapar [[asam karbonat]] (H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>) dan [[:en:Bicarbonate|bikarbonat]] (HCO<sub>3</sub><sup>−</sup>) terdapat dalam [[plasma darah]], untuk mempertahankan pH antara 7,35 dan 7,45.
 
Dalam skala industri, larutan dapar digunakan dalam proses [[fermentasi]] dan untuk mengatur kondisi zat warna yang tepat yang digunakan untuk mewarnai tekstil. Larutan ini juga digunakan dalam analisis kimia<ref name="Hulanicki"><{{cite class="citation book" contenteditable|last="false"> Hulanicki, |first= A. (|title= Reactions of acids and bases in analytical chemistry |publisher= Horwood |year= 1987) |isbn=0-85312-330-6}} (translation editor: Mary R. </cite>Masson)</ref> dan kalibrasi pH meter.
 
Mayoritas sampel biologi yang digunakan dalam penelitian dibuat dalam dapar, terutama [[:en:Phosphate_buffered_saline|phosphate buffered saline]] (PBS) pada pH 7,4.
Baris 64 ⟶ 65:
=== Campuran dapar "universal" ===
Dengan menggabungkan senyawa yang mempunyai perbedaan p''K''<sub>a</sub> hanya dua atau kurang dan mengatur pH-nya, dapat diperoleh dapar dengan rentang lebar. [[Asam sitrat]] adalah komponen yang berguna pada campuran dapar karena memiliki tiga nilai p''K''<sub>a</sub>, yang terpisah dengan perbedaan kurang dari dua. Rentang dapar dapat diperlebar dengan menambahkan zat pendapar lainnya.
Campuran berikut (larutan [[Dapar McIlvaine|dapar McIlvaine]]) mempunyai rentang dapar pada pH 3 hingga 8.<ref><{{cite class="citation journal" contenteditable|last="false">McIlvaine, |first=T.C. (|year=1921)|title=A buffer solution for colorimetric comparaison|journal=J. <Biol. Chem.|volume=49|pages=183–186|url=http:/cite>/www.jbc.org/content/49/1/183.full.pdf|issue=1}}</ref>
: {| class="wikitable" style="text-align:center"
! 0,2M Na<sub>2</sub>HPO<sub>4</sub> /mL
Baris 94 ⟶ 95:
| style="background:#0077ff;" | 8,0
|}
Campuran yang mengandung [[asam sitrat]], [[monokalium fosfat]], [[asam borat]], dan [[Barbital|asam dietil barbiturat]] dapat dibuat untuk rentang pH 2,6 hingga 12.<ref><{{cite classbook |title="citationVogel's book"textbook of quantitative chemical analysis contenteditable|last="false">Mendham, |first=J.; |author2=Denny, R.C.; |author3=Barnes, J.D.; |author4=Thomas, M (2000)|edition=5th.|year=2000 </cite>|publisher=Pearson Education |location=Harlow |isbn=0-582-22628-7}} Appendix 5</ref>
 
Dapar universal lainnya adalah dapar Carmody<ref name="carmody"><{{cite class="citation journal" contenteditable|last="false">Carmody, |first=Walter R.|title=Easily (1961)prepared wide range buffer series|journal=J. <Chem. Educ.|year=1961|volume=38|issue=11|pages=559–560|doi=10.1021/cite>ed038p559|url=http://dx.doi.org/10.1021/ed038p559|bibcode = 1961JChEd..38..559C }}</ref> dan [[Dapar Britton-Robinson|dapar Britton-Robinson]], dikembangkan pada tahun 1931.
 
=== Senyawa dapar umum dalam biologi ===
Untuk rentang efektif, lihat [[:en:Buffer_solution#buffer_capacity|Kapasitas dapar]], di atas.
{| class="wikitable" style="text-align: center; margin-bottom: 10px;"
|- bgcolor="#DDDD22"
 
! Nama Umum !!Struktur !! [[Tetapan disosiasi asam|pK<sub>a</sub>]]<br>pada 25&nbsp;°C !! Pengaruh temperatur<br>''d''pH/''d''T dalam (1/K)<ref>{{Cite web|title=Buffer Reference Center |url=http://www.sigmaaldrich.com/life-science/core-bioreagents/biological-buffers/learning-center/buffer-reference-center.html |publisher=Sigma-Aldrich | accessdate=2009-04-17}}</ref> !! Mol.<br>Weight
! Common Name
!Structure
! [[Konstanta disosiasi asam|pK<sub>a</sub>]]<br>
at 25&nbsp;°C
! Temp Effect<br>
''d''pH/''d''T in (1/K)<ref><cite class="citation web" contenteditable="false">[http://www.sigmaaldrich.com/life-science/core-bioreagents/biological-buffers/learning-center/buffer-reference-center.html "Buffer Reference Center"]. </cite></ref>
! Mol.<br>
Weight
|-
| [[TAPS (buffer)|TAPS]]|| [[file:TAPS.svg|200px]] || 8,43 || −0,018 || 243,3
| TAPS
| [[Berkas:TAPS.svg|200x200px]]
| 8,43
| −0,018
| 243.3
|-
| [[Bicine]] ||[[file:Bicine.png|150px]] || 8,35 || −0,018 || 163,2
| Bicine
|[[Berkas:Bicine.png|150x150px]]
| 8,35
| −0,018
| 163.2
|-
| [[Tris]] ||[[file:tris.png|100px]] || 8,06 || −0,028 || 121,14
| Tris
|[[Berkas:Tris.png|100x100px]]
| 8,06
| −0,028
| 121.14
|-
| [[Tricine]] ||[[file:Tricine.png|150px]] || 8,05 || −0,021 || 179,2
| Tricine
|[[Berkas:Tricine.png|150x150px]]
| 8,05
| −0,021
| 179.2
|-
| [[TAPSO (buffer)|TAPSO]] ||[[file:TAPSO.svg|200px]] ||7,635|| ||259,3
| TAPSO
|[[Berkas:TAPSO.svg|200x200px]]
|7,635
|259.3
|-
| [[HEPES]] ||[[file: HEPES.png|200px]] || 7,48 || −0,014 || 238,3
| HEPES
|[[Berkas:_HEPES.png|200x200px]]
| 7,48
| −0,014
| 238.3
|-
| [[TES (buffer)|TES]] ||[[file:TES free acid.svg|200px]] || 7,40 || −0,020 || 229,20
| TES
|[[Berkas:TES_free_acid.svg|200x200px]]
| 7,40
| −0,020
| 229.20
|-
| [[MOPS]] ||[[file:MOPS.png|150px]] || 7,20 || −0,015 || 209,3
| MOPS
|[[Berkas:MOPS.png|150x150px]]
| 7,20
| −0,015
| 209.3
|-
| [[PIPES]] || [[file:PIPES.svg|200px]]|| 6,76 || −0,008 || 302,4
| PIPES
| [[Berkas:PIPES.svg|200x200px]]
| 6,76
| −0,008
| 302.4
|-
| [[Cacodylate]] ||[[file:Cacodylic acid.svg|100px]] || 6,27 || || 138,0
| Cacodylate
|-
|[[Berkas:Cacodylic_acid.svg|100x100px]]
| [[MES (buffer)|MES]] || [[file:MES.svg|150px]]|| 6,15 || −0,011 || 195,2
| 6,27
| 138.0
|-
| MES
| [[Berkas:MES.svg|150x150px]]
| 6,15
| −0,011
| 195.2
 
|}
 
Lihat juga dapar biologi:<ref><cite{{Cite classweb|title="citationBiological web"buffers contenteditable|url="false">[http://www.reachdevices.com/Protein/BiologicalBuffers.html "Biological|publisher=REACH buffers"]. </cite>Devices}}</ref>
 
== Perhitungan pH dapar ==
Baris 241 ⟶ 194:
C<sub>A</sub> adalah konsentrasi analitik asam, C<sub>H</sub> adalah konsentrasi analitik ion hidrogen yang ditambahkan, β<sub>q</sub> adalah [[Tetapan kesetimbangan|tetapan asosiasi kumulatif]].
: <math>\log \beta_1=pK_{a3}, \ \log \beta_2=pK_{a2}+ pK_{a3},\ \log \beta_3=pK_{a1}+ pK_{a2}+ pK_{a3} </math>
K<sub>w</sub> adalah tetapan ionisasi air. Terdapat dua [[persamaan simultan]] [[Sistem nonlinier|non-linear]] untuk dua variabel yang tak diketahui [A<sup>3−</sup>] dan [H<sup>+</sup>]. Banyak program komputer tersedia untuk melakukan perhitungan ini. Diagram spesiasi asam sitrat juga dapat dihasilkan oleh program HySS.<ref><{{cite class="citation journal" contenteditable| last1 ="false"> Alderighi, | first1 = L.; | last2 =Gans, | first2 = P.; | last3 = Ienco, | first3 = A.; | last4 = Peters, | first4 = D.; | last5 = Sabatini, | first5 = A.; | last6 = Vacca,| first6 = A. ( | year = 1999 | title = Hyperquad simulation and speciation (HySS): a utility program for the investigation of equilibria involving soluble and partially soluble species | journal = Coordination Chemistry Reviews | volume = 184 | issue = 1 | pages = 311–318 | doi = 10.1016/S0010-8545(98)00260-4 <| url = http:/cite>/www.hyperquad.co.uk/hyss.htm}}</ref>
 
== Lihat juga ==
Baris 255 ⟶ 208:
* [http://www.popproperty.net/PopularTools/PHBuffer1.aspx Online pH buffer calculator]
* [http://www.cnr.berkeley.edu/soilmicro/methods/phosphate%20buffer.pdf phosphate buffer]
 
[[Kategori:Kimia asam-basa]]
[[Kategori:Kesetimbangan kimia]]
[[Kategori:Dapar]]