Laporan Praktikum Ke-2                                Hari/Tanggal   : Kamis, 1 Maret 2012

Integrasi Proses Nutrisi                                   Tempat            : Laboratorium

Nama Asisten  : Febynia Mutiara Zainatha

Rika Zahera

Dwi Wahyu Nugraeni

Dea Justia Nurjana

Ibu Adriani

 

 

 

 

 

 

 

 

BUFFER

 

 

Yusuf Jafar Rizali

D14100064

DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN

FAKULTAS PETERNAKAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2012

PENDAHULUAN

 

Latar Belakang

            Larutan penyangga atau larutan buffer merupakan suatu larutan yang dapat mempertahankan nilai pH tertentu. Adapun sifat yang paling menonjol dari buffer ini seperti pH buffer hanya berubah sedikit pada penambahan sedikit asam atau basa. Buffer yang bersifat asam memiliki pH kurang dari 7 sedangkan buffer basa memiliki pH lebih dari 7. Buffer yang bersifat asam biasanya terbuat dari asam lemah dan basa konjugatnya. Sedangkan buffer yang bersifat basa biasanya terbuat dari basa lemah dan asam konjugatnya.

Ternak Ruminansia (sapi, kerbau, kambing, domba) merupakan ternak herbivora yang memiliki empat perut. Salah satu perutnya adalah rumen. Rumen dan retikulum merupakan alat pencernaan fermentatif yang di dalamnya terdapat mikroorganisme seperti bakteri, prozoa, dan fungi. Di dalam rumen, zat-zat makanan akan disederhanakan melalui fermentasi mikroba menjadi produk yang mudah dimanfaatkan. Walaupun proses fermentasi yang terjadi dalam rumen menghasilkan asam, tetapi mikroorganisme pada rumen dapat hidup karena epitel rumen dapat menghasilkan larutan penyangga yang dapat mempertahankan pH rumen agar tetap normal.

Buffer pada hewan ternak sangat penting karena proses metabolisme terjadi pada pH tertentu. Perubahan pH akan mempengaruhi metabolisme nutrien di dalam sel yang pada akhirnya dapat mempengaruhi pertumbuhan, nafsu makan, metabolisme asam amino dan energi, penggunaan mineral, metabolisme vitamin, dan penyerapan zat makanan di usus halus.

 

Tujuan

            Mempelajari pengaruh penambahan larutan asam dan larutan basa ke dalam larutan buffer serta membuat kurva titrasi.

 

 

 

TINJAUAN PUSTAKA

Buffer

            Buffer adalah suatu substansi yang mengurangi perubahan konsentrasi ion hidrogen bebas suatu larutan akibat penambahan asam atau basa. Adanya buffer dalam larutan meningkatkan jumlah asam atau basa yang harus ditambahkan untuk dapat menimbulkan perubahan pH. Penambahan asam kuat pada setiap sistem buffer ini akan menghasilkan garam netral dan asam lemah. Dengan menghasilkan asam yang tidak mudah terdisosiasi, buffer bermakna menurunkan peningkatan konsentrasi ion hidrogen bebas bila dibandingkan dengan reaksi tanpa buffer (Samik, 2000).

 

Asam dan Basa

            Asam adalah suatu donor proton (ion hidrogen). Asam hidroklorat, sulfat, fosfat dan karbonat adalah asam-asam konvensional yang berdisosiasi untuk melepaskan proton. Asam kuat adalah asam yang tingkat disosiasinya tinggi sehingga menghasilkan konsentrasi tinggi ion hidrogen. Asam lemah adalah asam yang tidak begitu baik berdisosiasi. Basa adalah suatu akseptor ion hidrogen. Basa mengikat ion hidrogen bebas, mengurangi konsentrasinya. Contohnya adalah hidroksil, ammonia, dan anion asam lemah (Samik, 2000).

 

Cairan Rumen

Perut hewan ruminansia terdiri atas rumen, retikulum, omasum dan abomasum. Volume rumen pada ternak sapi dapat mencapai 100 liter atau lebih dan untuk domba berkisar 10 liter (Putnam, 1991). Bagian cair dari isi rumen sekitar 8-10% dari berat sapi yang dipuasakan sebelum dipotong (Gohl, 1981). Cairan rumen merupakan limbah yang diperoleh dari rumah potong hewan yang dapat mencemari lingkungan apabila tidak ditangani dengan baik. Bagian cair dari isi rumen kaya akan protein, vitamin B kompleks serta mengandung enzim-enzim hasil sintesa mikroba rumen (Gohl, 1981).

Church (1979) menyatakan bahwa cairan rumen mengandung enzim alfa amilase, galaktosidase, hemiselulosa dan selulosa. Rumen merupakan tabung besar untuk menyimpan dan mencampur ingesta bagi fermentasi mikroba. Kerja ekstensif bakteri dan mikroba terhadap zat-zat makanan menghasilkan produk akhir yang dapat diasimilasi. Kondisi dalam rumen adalah anaerobik dengan temperature 38-420C. Tekanan osmosis pada rumen mirip dengan tekanan aliran darah, pH dipertahankan oleh adanya absorpsi asam lemak dan amoniak. Saliva yang masuk kedalam rumen berfungsi sebagai buffer dan membantu mempertahankan pH tetap pada 6,8. Saliva bertipe cair membuffer asam-asam hasil fermentasi mikroba rumen. Selain itu, saliva merupakan pelumas dan surfactant yang membantu didalam proses mastikasi dan ruminasi. Saliva mengandung elektrolit-elektrolit tertentu seperti Na, K, Ca, Mg, P, dan urea yang mempertinggi kecepatan fermentasi mikroba. Sekresi saliva dipengaruhi oleh bentuk fisik pakan, kandungan bahan kering, volume cairan isi perut dan stimulasi psikologis (Arora, 1989).

 

Buffer Fosfat

Buffer fosfat adalah buffer netral dengan kisaran pH 7. Pada makhluk hidup, buffer fosfat umumnya terdapat pada sitoplasma sel. Buffer fosfat dapat dibuat dengan menggunakan monosodium fosfat (NaH2PO4) dan basa konjugatnya yaitu disodium fosfat (Na2HPO4). Sistem buffer fosfat serupa dengan sistem buffer bikarbonat. Garam natrium dari dihidrogen fosfat dan monohidrogen fosfat masing-masing akan berperan sebagai asam lemah dan basa lemah. Buffer fosfat terutama mempertahankan pH fluida intraseluler dan tubulus ginjal sehingga tidak akan mempertahankan pH darah, namun merupakan buffer yang penting untuk urin (Retno, 2008).

 

NaOH

Natrium hidroksida (NaOH) merupakan basa kuat yang menerima proton dari Na+. Basa ini mengandung unsur dari golongan alkali, yakni Natrium (Na+). Ciri lain dari golongan alkali adalah reduktor kuat dan mampu mereduksi asam, mudah larut dalam air, merupakan penghantar arus listrik yang baik dan panas, urutan kereaktifannya meningkat seiring dengan bertambahnya berta atom. NaOH disebut sebagai pelarut disebabkan kegunaan dan efektifitasnya sangat banyak antara lain untuk menetralkan asam. NaOH dihasilkan dari elektrolisis larutan NaCl dan merupakan basa kuat. NaOH sangat reaktif dalam bereaksi dengan lautan asam, ekses yang melebihi keperluan netralisasi akan bereaksi dengan material fospatida. Natrium hidroksida (NaOH) merupakan basa kuat yang menerima proton dari Na+. Basa ini mengandung unsur dari golongan alkali, yakni Natrium (Na+). Ciri lain dari golongan alkali adalah reduktor kuat dan mampu mereduksi asam, mudah larut dalam air, sebagai penghantar panas dan arus listrik yang baik, urutan kereaktifannya meningkat seiring dengan bertambahnya berta atom (Linggih, 1988).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

METODE

 

Materi

            Alat yang digunakan pada praktikum ini adalah kertas indikator pH, gelas ukur, gelas pengaduk, pipet tetes, pipet mohr, gelas piala, dan botol selai. Sedangkan bahan yang digunakan adalah cairan rumen, larutan buffer fosfat, HCl 0,05 N, NaOH 0,05 N, dan saliva buatan (McDougall).

 

Prosedur

            Sebanyak 50 ml buffer fosfat dimasukkan ke dalam botol selai 1, lalu diukur dan dicatat pH awalnya. Larutan NaOH ditambahkan sebanyak 10 ml lalu diaduk hingga homogen dan diukur serta dicatat perubahan pH-nya. Penambahan 10 ml NaOH dilakukan berulang kali sampai pH-nya mendekati pH NaOH.

Sebanyak 50 ml buffer fosfat dimasukkan ke dalam botol selai 2, lalu diukur dan dicatat pH awalnya. Larutan HCl ditambahkan sebanyak 10 ml lalu diaduk hingga homogen dan diukur serta dicatat perubahan pH-nya. Penambahan 10 ml HCl dilakukan berulang kali sampai pH-nya mendekati pH HCl.

Sebanyak 50 ml HCl dimasukkan ke dalam botol selai 3, lalu diukur dan dicatat pH awalnya. Larutan NaOH ditambahkan sebanyak 10 ml lalu diaduk hingga homogen dan diukur serta dicatat perubahan pH-nya. Penambahan 10 ml NaOH dilakukan berulang kali sampai pH-nya mendekati pH NaOH.

Sebanyak 50 ml cairan rumen dimasukkan ke dalam botol selai 4, lalu diukur dan dicatat pH awalnya. Larutan HCl ditambahkan sebanyak 10 ml lalu diaduk hingga homogen dan diukur serta dicatat perubahan pH-nya. Penambahan 10 ml HCl dilakukan berulang kali sampai pH-nya mendekati dengan pH HCl.

Sebanyak 50 ml cairan rumen dimasukkan ke dalam botol selai 5, lalu diukur dan dicatat pH awalnya. Larutan NaOH ditambahkan sebanyak 10 ml lalu diaduk hingga homogen dan diukur serta dicatat perubahan pH-nya. Penambahan 10 ml NaOH dilakukan berulang kali sampai pH-nya mendekati pH NaOH.

HASIL DAN PEMBAHASAN

 

Hasil

            Pengaruh penambahan larutan asam dan larutan basa ke dalam larutan buffer dapat dilihat pada tabel berikut:

 

  1. Larutan buffer fosfat (50 ml) dengan penambahan NaOH 0,05 N (10 ml):

pH buffer fosfat adalah 7

pH NaOH 0,05 N adalah 12

Larutan yang ditambahkan

pH

50 ml buffer fosfat + 10 ml NaOH 0,05 N

10

50 ml buffer fosfat + 10 ml NaOH 0,05 N

8

50 ml buffer fosfat + 10 ml NaOH 0,05 N

10

50 ml buffer fosfat + 10 ml NaOH 0,05 N

11

Total jumlah larutan NaOH 0,05 N yang ditambahkan adalah 40 ml.

 

  1. Larutan buffer fosfat (50 ml) dengan penambahan HCl 0,05 N (10 ml):

pH buffer fosfat adalah 7

pH HCl 0,05 N adalah 1

Larutan yang ditambahkan

pH

50 ml buffer fosfat + 10 ml HCl 0,05 N

7

50 ml buffer fosfat + 10 ml HCl 0,05 N

6

50 ml buffer fosfat + 10 ml HCl 0,05 N

5

50 ml buffer fosfat + 10 ml HCl 0,05 N

4

50 ml buffer fosfat + 10 ml HCl 0,05 N

3

50 ml buffer fosfat + 10 ml HCl 0,05 N

2

Total jumlah larutan HCl 0,05 N yang ditambahkan adalah 60 ml.

 

  1. Larutan HCl 0,05 N (50 ml) dengan penambahan NaOH 0,05 N (10 ml):

pH HCl 0,05 N adalah 1

pH NaOH 0,05 N adalah 12

Larutan yang ditambahkan

pH

50 ml HCl 0,05 N + 10 ml NaOH 0,05 N

1

50 ml HCl 0,05 N + 10 ml NaOH 0,05 N

1

50 ml HCl 0,05 N + 10 ml NaOH 0,05 N

2

50 ml HCl 0,05 N + 10 ml NaOH 0,05 N

2

50 ml HCl 0,05 N + 10 ml NaOH 0,05 N

11

50 ml HCl 0,05 N + 10 ml NaOH 0,05 N

11

50 ml HCl 0,05 N + 10 ml NaOH 0,05 N

11

50 ml HCl 0,05 N + 10 ml NaOH 0,05 N

12

Total jumlah larutan NaOH 0,05 N yang ditambahkan adalah 80 ml.

 

  1. Cairan rumen (50 ml) dengan penambahan HCl 0,05 N (10 ml):

pH cairan rumen adalah 7

pH HCl 0,05 N adalah 1

Larutan yang ditambahkan

pH

50 ml cairan rumen + 10 ml HCl 0,05 N

7

50 ml cairan rumen + 10 ml HCl 0,05 N

7

50 ml cairan rumen + 10 ml HCl 0,05 N

6

50 ml cairan rumen + 10 ml HCl 0,05 N

6

50 ml cairan rumen + 10 ml HCl 0,05 N

5

50 ml cairan rumen + 10 ml HCl 0,05 N

5

50 ml cairan rumen + 10 ml HCl 0,05 N

5

50 ml cairan rumen + 10 ml HCl 0,05 N

4

50 ml cairan rumen + 10 ml HCl 0,05 N

4

50 ml cairan rumen + 10 ml HCl 0,05 N

4

50 ml cairan rumen + 10 ml HCl 0,05 N

4

50 ml cairan rumen + 10 ml HCl 0,05 N

3

50 ml cairan rumen + 10 ml HCl 0,05 N

3

50 ml cairan rumen + 10 ml HCl 0,05 N

3

50 ml cairan rumen + 10 ml HCl 0,05 N

2

Total jumlah larutan HCl 0,05 N yang ditambahkan adalah 150 ml.

 

  1. Cairan rumen (50 ml) dengan penambahan NaOH 0,05 N (10 ml):

pH cairan rumen adalah 7

pH NaOH 0,05 N adalah 12

Larutan yang ditambahkan

pH

50 ml cairan rumen + 10 ml NaOH 0,05 N

7

50 ml cairan rumen + 10 ml NaOH 0,05 N

7

50 ml cairan rumen + 10 ml NaOH 0,05 N

7

50 ml cairan rumen + 10 ml NaOH 0,05 N

8

50 ml cairan rumen + 10 ml NaOH 0,05 N

9

50 ml cairan rumen + 10 ml NaOH 0,05 N

10

50 ml cairan rumen + 10 ml NaOH 0,05 N

10

50 ml cairan rumen + 10 ml NaOH 0,05 N

11

Total jumlah larutan NaOH 0,05 N yang ditambahkan adalah 80 ml.

 

Pembahasan

            Berdasarkan hasil yang diperoleh pada botol 1, telah diketahui bahwa penambahan larutan NaOH 0,05 N pada 50 ml larutan buffer fosfat menyebabkan perubahan pH yang cepat. Awalnya pH larutan buffer fosfat adalah 7 (netral), sedangkan pH larutan NaOH adalah 12. Ketika penambahan NaOH 10 ml pertama, pH larutan buffer fosfat berubah menjadi 10. Namun pada penambahan 10 ml kedua, pH larutan buffer fosfat kembali turun menjadi 8. Hal tersebut dapat diakibatkan oleh sifat larutan buffer fosfat yang cenderung mempertahankan pH netralnya. Selanjutnya, ketika jumlah larutan NaOH yang dicampurkan sebanyak 30 ml (10 ml ketiga), pH laruatan buffer fosfat kembali meningkat menjadi 10. Lalu pH larutan buffer fosfat menjadi 11 setelah jumlah larutan NaOH yang dicampurkan sebanyak 40 ml (10 ml keempat). Peningkatan pH yang cepat ini disebabkan oleh larutan buffer fosfat yang mempunyai pH netral, sehingga ketika ditambahkan larutan NaOH yang merupakan basa kuat, larutan buffer fosfat tidak bisa terlalu lama mempertahankan pH-nya.

Buffer pada botol 2 masih menggunakan larutan buffer fosfat, sedangkan larutan yang dicampurkannya menggunakan HCl 0.05 N yang mempunyai pH 1. Berdasarkan hasil yang diperoleh, pemberian HCl 10 ml pertama masih belum bisa merubah pH larutan buffer fosfat. Namun setelah itu, setiap penambahan 10 ml HCl berikutnya dapat menurunkan pH larutan buffer fosfat sebesar satu angka. Ketika penambahan HCl 10 ml pertama, pH larutan buffer fosfat masih 7. Penambahan HCl 20 ml (10 ml kedua)  menurunkan pH menjadi 6. Selanjutnya penambahan HCl 30 ml (10 ml ketiga) menurunkan pH menjadi 5. Hal tersebut berlanjut sampai penambahan HCl sebanyak  60 ml (10 ml keenam) yang membuat pH larutan buffer fosfat turun menjadi 2. Penurunan pH yang cepat ini disebabkan oleh larutan buffer fosfat yang mempunyai pH netral, sehingga ketika ditambahkan  larutan NaOH yang merupakan asam kuat, larutan buffer fosfat tidak bisa terlalu lama mempertahankan pH-nya lagi.

Percobaan pada botol 3 menggunakan larutan HCl 0,05 N sebanyak 50 ml dan larutan NaOH 0,05 N  sebanyak 10 ml yang dicampurkan secara berurutan. Penambahan NaOH 10 ml pertama dan 10 ml kedua tidak menimbulkan perubahan pH pada HCl. Peningkatan pH menjadi 2 mulai terjadi setelah penambahan NaOH 30 ml dan 40 ml (10 ml ketiga dan keempat). Terjadi perubahan pH yang cukup drastis ketika penambahan NaOH sebanyak 50 ml (10 ml kelima), yaitu pH menjadi 11. pH 11 masih bertahan sampai penambahan NaOH yang ketujuh. Lalu ketika penambahan NaOH 10 ml yang kedelapan, pH HCl berubah menjadi 12. Terjadinya perubahan pH yang drastis tersebut disebabkan oleh masing-masing larutan yang dicampurkan merupakan asam kuat dan basa kuat, yaitu HCl mempunyai pH 1 dan NaOH mempunyai pH 12, sehingga dari kedua larutan tersebut cenderung mempertahankan pH-nya masing-masing.

Cairan rumen yang mempunyai pH 7 (netral) digunakan pada percobaan keempat dan kelima. Botol 4 menggunakan 50 ml cairan rumen dan 10 ml larutan HCl secara berurutan. Berdasarkan hasil yang ada pada tabel di atas, dapat diketahui bahwa pH rumen berubah menjadi asam setelah pemberian larutan HCl 0,05 N sebanyak 150 ml. Begitu juga pada botol 5, pH rumen berubah menjadi basa setelah pemberian NaOH 0,05 N sebanyak 80 ml. Hal tersebut membuktikan bahwa cairan rumen dapat mempertahankan pH-nya lebih lama, sehingga mikroba yang ada dalam rumen dapat hidup dan berkembang dengan baik. Sehubungan dengan hal tersebut, maka dapat dikatakan bahwa cairan rumen merupakan buffer netral yang sangat bagus dan baik untuk mempertahankan pH rumen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KESIMPULAN

 

            Berdasarkan hasil yang diperoleh, dapat disimpulkan bahwa setiap larutan buffer mempunyai batas/kekuatan yang berbeda dalam mempertahankan pH-nya masing-masing. Hal tersebut dapat dibuktikan dengan melihat perbedaan jumlah asam atau basa yang ditambahkan terhadap  perubahan pH larutan buffer tersebut.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

 

Arora, S.P. 1989. Pencernaan Mikroba Pada Ruminansia. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Church, D.C. 1979. Digestive Physology and Nutrition of Ruminant. 2nd Edition. Oxford Press, Oregon.USA

Gohl, B.O.1981.Topical Feed, Food and Agriculture. Organitation of The United Nation, Rome.

Linggih, S. R dan P. Wibowo. 1988. Ringkasan Kimia. Ganeca. Exact Bandung. ITB, Bandung.

Putnam, P.A. 1991. Handbook of Animal Science .Academic Press, San Diego.

Retno, Indah. 2008. Prinsip-prinsip Sains untuk Keperawatan. Penerbit Erlangga.

Samik, Wahab. 2000. Ilmu Kesehatan Anak. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LAMPIRAN