Apa itu Buffer

Buffer adalah area data yang digunakan bersama oleh perangkat keras atau proses program yang beroperasi pada kecepatan yang berbeda atau dengan serangkaian prioritas yang berbeda. Buffer memungkinkan setiap perangkat atau proses untuk beroperasi tanpa ditahan oleh yang lain.

Agar buffer menjadi efektif, ukuran buffer dan algoritma untuk memindahkan data masuk dan keluar dari buffer perlu dipertimbangkan oleh desainer buffer. Seperti halnya cache, buffer adalah “tempat penyimpanan titik tengah” tetapi ada tidak begitu banyak untuk mempercepat kecepatan suatu kegiatan seperti untuk mendukung koordinasi kegiatan yang terpisah.

Istilah ini digunakan baik dalam pemrograman dan perangkat keras. Dalam pemrograman, buffering kadang-kadang menyiratkan kebutuhan untuk menyaring data dari tempat tujuan akhir sehingga dapat diedit atau diproses sebelum dipindahkan ke file atau database biasa.

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 dapat disebut buffer pH, buffer ion hidrogen, atau larutan buffer.

Buffer digunakan untuk mempertahankan pH stabil dalam larutan, karena dapat menetralkan sejumlah kecil asam basa tambahan. Untuk larutan buffer yang diberikan, ada rentang pH yang berfungsi 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 buffernya.

Persamaan Henderson-Hasselbalch dapat digunakan untuk mengukur perkiraan pH buffer. Untuk menggunakan persamaan, konsentrasi awal atau konsentrasi stoikiometrik dimasukkan bukan konsentrasi kesetimbangan.

Bentuk umum dari reaksi kimia buffer adalah:

HA ⇌ H + + A−

Contoh Buffer

Seperti yang dinyatakan, buffer berguna pada rentang pH tertentu. Sebagai contoh, berikut adalah kisaran pH agen penyangga umum:

Buffer pKa pH range
Asam sitrat 3.13., 4.76, 6.40 2.1 – 7.4
Asam asetat 4.8 3.8 – 5.8
KH2PO4 7.2 6.2 – 8.2
Borat 9.24 8.25 – 10.25
CHES 9.3 8.3 – 10.3

Ketika larutan buffer disiapkan, pH larutan disesuaikan untuk mendapatkannya dalam kisaran efektif yang benar. Biasanya asam kuat, seperti asam klorida (HCl) ditambahkan untuk menurunkan pH buffer asam. Basa yang kuat, seperti larutan natrium hidroksida (NaOH), ditambahkan untuk meningkatkan pH buffer alkali.

Bagaimana Buffer Bekerja

Untuk memahami cara kerja buffer, perhatikan contoh larutan buffer yang dibuat dengan melarutkan natrium asetat menjadi asam asetat. Asam asetat adalah (seperti yang Anda tahu dari namanya) asam: CH3COOH, sedangkan natrium asetat berdisosiasi dalam larutan untuk menghasilkan basa konjugat, ion asetat dari CH3COO-. Persamaan untuk reaksi adalah:

CH3COOH (aq) + OH- (aq) ⇆ CH3COO- (aq) + H2O (aq)

Jika asam kuat ditambahkan ke larutan ini, ion asetat menetralkannya:

CH3COO- (aq) + H + (aq) ⇆ CH3COOH (aq)

Ini menggeser kesetimbangan reaksi buffer awal, menjaga pH stabil. Sebaliknya, basa kuat akan bereaksi dengan asam asetat.

Buffer Universal

Kebanyakan buffer bekerja pada 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. Mungkin juga untuk menggabungkan buffer, memberikan nilai pKa mereka dekat (berbeda dengan 2 atau kurang), dan menyesuaikan pH dengan basa atau asam kuat untuk mencapai kisaran yang diperlukan. Misalnya, buffer McIvaine dibuat dengan menggabungkan campuran Na2PO4 dan asam sitrat. Tergantung pada rasio antara senyawa, buffer mungkin efektif dari pH 3.0 hingga 8.0. Campuran asam sitrat, asam borat, monopotassium fosfat, dan asam dietil barbituat dapat menutupi kisaran pH dari 2,6 hingga 12!

Kesimpulan

  • Buffer adalah larutan berair yang digunakan untuk menjaga pH larutan hampir konstan.
  • Buffer terdiri dari asam lemah dan basa konjugasinya atau basa lemah dan asam konjugatnya.
  • Kapasitas buffer adalah jumlah asam atau basa yang dapat ditambahkan sebelum pH buffer berubah.
  • Contoh larutan buffer adalah bikarbonat dalam darah, yang mempertahankan pH internal tubuh.

Related Posts