Air dan Buffer

Air adalah senyawa yang paling berlimpah pada sistem kehidupan. Air menyusun hingga 70% atau lebih berat dari kebanyakan organisme. Air adalah pelarut polar yang dapat melarutkan sebagian besar biomolekul, yang umumnya merupakan senyawa bermuatan atau polar. Air murni pada tekanan 1 atm akan membeku atau meleleh pada suhu 0°C, dan mendidih atau mengembun pada suhu 100°C. Diantara pelarut-pelarut lainnya, air memiliki titik leleh, titik didih dan panas penguapan yang tertinggi. Hal ini disebabkan oleh adanya ikatan hidrogen yang menyebabkan kohesi internal yang kuat pada air cair. Ikatan hidrogen ini mudah terurai dan terbentuk kembali, sehingga panas yang diserap air tidak langsung digunakan untuk melepas molekul air menjadi gas, melainkan digunakan untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air, dan begitu pecah, ikatan ini dapat segera terbentuk kembali, Ikatan ini tidak akan terbentuk kembali saat suhu air telah mencapai titik didih, dan molekul air bergerak terlalu cepat.

Sifat koligatif air adalah karakteristik air yang ditentukan oleh konsentrasi dari molekul atau ion yang terlarut dalam air. Sifat koligatif mencakup penurunan titik beku, peningkatan titik didih, penurunan tekanan uap dan kenaikan tekanan osmotik. Semakin banyak zat yang terlarut, sifat-sifat koligatif ini akan semakin meningkat.

Titik didih air juga dipengaruhi oleh tekanan udara dimana proses pendidihan itu terjadi. Salah satu faktor yang mempengaruhi tekanan udara adalah ketinggian (altitude) suatu daerah, sehingga semakin tinggi daerah tersebut, tekanan semakin menurun dan titik didih semakin rendah.  Contohnya Yogyakarta berada pada ketinggian 498 feet atau 151 meter diatas permukaan laut, sehingga titik didih airnya adalah 99,512°C

Air ledeng dapat berasal dari air tanah dalam, mata air atau air permukaan. Air yang berasal dari air tanah dalam dan mata air cenderung lebih murni dibadingkan dengan air permukaan yang telah berinteraksi dengan berbagai zat. Air ledeng dapat mengandung berbagai zat yang umumnya terikut karena pengikisan air, seperti besi, mangan, nitrit, sulfat dan klorida.

Kadar air merupakan banyaknya air yang terkandung dalam bahan yang dinyatakan dalam persen. Kadar air dihitung dengan rumus:

Kadar air      = Berat basah – Berat kering x 100%

Berat basah

Berat basah adalah berat bahan mula-mula. Berat kering adalah berat bahan setelah dilakukan pengeringan. Pengeringan ini dapat dilakukan dengan cara mengoven bahan sehingga seluruh airnya menguap. Cara terbaik melakukan pengeringan adalah dengan menggunakan drying oven dengan suhu 70°C selama semalaman atau 24 jam. Saat air menguap, otomatis berat bahan akan berkurang. Jumlah pengurangan ini dianggap sebagai selisih antar berat basah dan berat kering. Perbandingan dari pengurangan berat dan berat awal inilah yang kemudian diubah menjadi persen dan kadar air ditemukan. Pada organ tumbuhan, kadar air sangat bervariasi, tergantung dari jenis tumbuhan, struktur dan usia dari jaringan organ. Pada tumbuhan herba, salah satunya Spinacia oleracea (bayam) yang tidak memiliki kambium, tumbuhan dapat tegak sepenuhnya hanya karena tekanan turgor. Tekanan turgor ini disebabkan oleh kandungan air, sehingga kadar air yang tinggi didominasi oleh batang.

Air mengion sedikit, membentuk ion- ion H⁺ dan OH^- di dalam larutan encer, konsentrasi ion H⁺ dan OH^- dipengaruhi  oleh persamaan :

kw= [H⁺][OH^-]= 1 x 10^-14 (pada 25⁰C).

Konsentrasi ion hidrogen pada sistem biologi biasanya dinyatakan dalam istilah pH, yang didefinisikan sebagai pH=-log[H⁺]. pH larutan encer diukur oleh elektrode gelas yang sensitif terhadap konsentrasi H⁺. Air murni memiliki pH 7, karena jumlah ion H+ dan OH- yang setara, dan karena sifat ini juga, air tidak mampu mempertahankan pHnya bila ditambah asam atau basa.

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.

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).

Bila ditambah sedikit asam, komponen buffer yang bersifat basa akan mengikat ion H⁺ sehingga jumlah ion H⁺ tidak bertambah dan pH tidak menurun. Bila ditambahkan sedikt basa, komponen buffer yang bersifat asam akan mengikat ion OH^- sehingga jumlah ion OH^- tidak bertambah dan pH tidak meningkat. Buffer umumnya memiliki kapasitas penyangga dengan rentang 1 nilai pH diatas dan dibawah pH normal buffer tersebut.

Sumber

Anonim. 2010. Water Altitude Bioling Point Calculator. http://www.csgnetwork.com/h2oboilcalc.html. 22 September 2010.

Catur, Dody. 2009. Buffer asam (Larutan Penyangga Asam), http://kimiadahsyat.blogspot.com/2009/06/buffer-asam-larutan-penyangga-asam.html. 22 September 2010

Mellon, Carniege. 2010. Review of Buffers. http://www.chemcollective.org/buffers/buffers3.php. 22 September 2010

Mombourquette, Michae. 2006. Colligative Properties. Queen University at http://www.chem.queensu.ca/people/faculty/mombourquette/firstyrchem/colligative/index.htm. 22 September 2010

Nelson & Cox. 2004. Lehninger : Principles of Biochemistry 4^th Edition. Publisher: W.H Freeman.

Phillips, Teresa. 2010. Make a Phosphate Buffer. http://biotech.about.com/od/buffersandmedia/ht/phosphatebuffer.htm. 22 September 2010

Munns, Rana. 2010. Plant Water Content and Relative Water Content. http://prometheuswiki.publish.csiro.au/tiki-index.php?page=Plant+water+content+and+relative+water+content. 22 September 2010

 

 

Air

Air adalah senyawa yang paling berlimpah pada sistem kehidupan. Air menyusun hingga 70% atau lebih berat dari kebanyakan organisme. Air adalah pelarut polar yang dapat melarutkan sebagian besar biomolekul, yang umumnya merupakan senyawa bermuatan atau polar. Air murni pada tekanan 1 atm akan membeku atau meleleh pada suhu 0°C, dan mendidih atau mengembun pada suhu 100°C. Diantara pelarut-pelarut lainnya, air memiliki titik leleh, titik didih dan panas penguapan yang tertinggi. Hal ini disebabkan oleh adanya ikatan hidrogen yang menyebabkan kohesi internal yang kuat pada air cair. Ikatan hidrogen ini mudah terurai dan terbentuk kembali, sehingga panas yang diserap air tidak langsung digunakan untuk melepas molekul air menjadi gas, melainkan digunakan untuk memecahkan ikatan hidrogen antar molekul air, dan begitu pecah, ikatan ini dapat segera terbentuk kembali, Ikatan ini tidak akan terbentuk kembali saat suhu air telah mencapai titik didih, dan molekul air bergerak terlalu cepat .

Sifat koligatif air adalah karakteristik air yang ditentukan oleh konsentrasi dari molekul atau ion yang terlarut dalam air. Sifat koligatif mencakup penurunan titik beku, peningkatan titik didih, penurunan tekanan uap dan kenaikan tekanan osmotik. Semakin banyak zat yang terlarut, sifat-sifat koligatif ini akan semakin meningkat.

Titik didih air juga dipengaruhi oleh tekanan udara dimana proses pendidihan itu terjadi. Salah satu faktor yang mempengaruhi tekanan udara adalah ketinggian (altitude) suatu daerah, sehingga semakin tinggi daerah tersebut, tekanan semakin menurun dan titik didih semakin rendah.

Air ledeng dapat berasal dari air tanah dalam, mata air atau air permukaan. Air yang berasal dari air tanah dalam dan mata air cenderung lebih murni dibadingkan dengan air permukaan yang telah berinteraksi dengan berbagai zat. Air ledeng dapat mengandung berbagai zat yang umumnya terikut karena pengikisan air, seperti besi, mangan, nitrit, sulfat dan klorida.

Kadar air merupakan banyaknya air yang terkandung dalam bahan yang dinyatakan dalam persen. Kadar air dihitung dengan rumus:

Kadar air      = Berat basah – Berat kering x 100%

Berat basah

Berat basah adalah berat bahan mula-mula. Berat kering adalah berat bahan setelah dilakukan pengeringan. Pengeringan ini dapat dilakukan dengan cara mengoven bahan sehingga seluruh airnya menguap. Cara terbaik melakukan pengeringan adalah dengan menggunakan drying oven dengan suhu 70°C selama semalaman atau 24 jam. Saat air menguap, otomatis berat bahan akan berkurang. Jumlah pengurangan ini dianggap sebagai selisih antar berat basah dan berat kering. Perbandingan dari pengurangan berat dan berat awal inilah yang kemudian diubah menjadi persen dan kadar air ditemukan. Pada organ tumbuhan, kadar air sangat bervariasi, tergantung dari jenis tumbuhan, struktur dan usia dari jaringan organ. Pada tumbuhan herba, salah satunya Spinacia oleracea (bayam) yang tidak memiliki kambium, tumbuhan dapat tegak sepenuhnya hanya karena tekanan turgor. Tekanan turgor ini disebabkan oleh kandungan air, sehingga kadar air yang tinggi didominasi oleh batang.

Air mengion sedikit, membentuk ion- ion H⁺ dan OH^- di dalam larutan encer, konsentrasi ion H⁺ dan OH^- dipengaruhi  oleh persamaan :

kw= [H⁺][OH^-]= 1 x 10^-14 (pada 25⁰C).

Konsentrasi ion hidrogen pada sistem biologi biasanya dinyatakan dalam istilah pH, yang didefinisikan sebagai pH=-log[H⁺]. pH larutan encer diukur oleh elektrode gelas yang sensitif terhadap konsentrasi H⁺. Air murni memiliki pH 7, karena jumlah ion H+ dan OH- yang setara, dan karena sifat ini juga, air tidak mampu mempertahankan pHnya bila ditambah asam atau basa.

Buffer

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.

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).

Bila ditambah sedikit asam, komponen buffer yang bersifat basa akan mengikat ion H⁺ sehingga jumlah ion H⁺ tidak bertambah dan pH tidak menurun. Bila ditambahkan sedikt basa, komponen buffer yang bersifat asam akan mengikat ion OH^- sehingga jumlah ion OH^- tidak bertambah dan pH tidak meningkat. Buffer umumnya memiliki kapasitas penyangga dengan rentang 1 nilai pH diatas dan dibawah pH normal buffer tersebut.

Uji Ninhydrin

Uji Ninhydrin berfungsi untuk menguji adanya gugus asam amino bebas. Uji ini dilakukan dengan cara menambahkan reagen ninhydrin pada sampel, kemudian dipanaskan. Reaksi positif dari uji ini adalah adanya perubahan warna sampel menjadi biru atau hijau.

Uji Xantoprotein

Uji xantoprotein merupakan uji kualitatif pada protein yang digunakan untuk menunjukkan adanya gugus benzena (cincin fenil). Asam amino yang menunjukkan reaksi positif untuk uji ini adalah tyrosin, phenilalanin, dan tryptophan. Reaksi positif ada uji xantoprotein adalah munculnya gumpalan atau cincin warna kuning. Pada uji ini, digunakan larutan HNO₃ yang berfungsi untuk memecah protein menjadi gugus benzena.

Larutan Blanko

Larutan blanko adalah larutan tidak berisi analit. Larutan blanko biasanya digunakan untuk tujuan kalibrasi sebagai larutan pembanding dalam analisis fotometri. Larutan blanko dapat dibagi menjadi 3 jenis yaitu :

±  Kalibrasi blanko (larutan  yang digunakan untuk membuat titik nol konsentrasi dari grafik kalibrasi; larutan ini hanya berisi pengencer digunakan untuk membuat larutan standar)

±  Reagen blanko (larutan berisi reagen yang digunakan untuk melarutkan sampel, pembacaan absorbansi untuk larutan ini biasanya dikurangi dari pembacaan sampel)

± Metode blanko (larutan  yang diperlakukan sama dengan sampel, ditambah dengan reagen yang sama, mengalamai kontak dengan alat yang sama dan diperlakukan dengan prosedur yang sama)

sumber : http://www.speciation.net/Public/Objects/Glossary/?we_objectID=299

Lemak

Lipid dapat didefinisikan sebagai molekul kecil yang bersifat hidrofobik atau amphifilik. Sifat lipid yang amfifilik ini memungkinkan lipid membentuk struktur seperti vesikula atau membran dalam suatu cairan. Lipid terdiri dari dua komponen utama, yaitu grup ketoasil dan grup isoprena. Berdasarkan jenis grup penyusunnya, lipid dapat dibedakan menjadi 8 kategori yaitu asam lemak, gliserolipid, gliserofosfolipid, sphingolipid, saccarolipid dan poliketida (turunan dari hasil kondensasi subunit ketoasil), sterolipid dan prenolipid (turunan dari hasil kondensasi subunit isoprene)

Istilah lipid sering disinonimkan dengan lemak, meskipun lemak adalah subgroup lipid yang disebut trigliserida (trigliserol). Lemak terbentuk dari satu gliserol yang mengikat 3 asam lemak. Molekul gliserol memiliki 3 gugus hidroksil (OH-). Asam lemak memiiki gugus karboksil (COOH-). Pada trigliserida, gugus hidroksil bergabung dengan gugus karbonil dan membentuk ikatan ester (Anonim c, 2010). Lemak umumya dikategorikan menjadi 2 jenis, yaitu lemak jenuh dan lemak tak jenuh. Lemak jenuh adalah ester gliserol yang banyak mengandung komponen asam lemak jenuh, sehingga bersifat padat pada suhu kamar. Lemak tak jenuh adalah ester gliserol yang banyak mengandung komponen asam lemak tak jenuh, sehingga bersifat cair pada suhu kamar. Lemak tak jenuh sering juga disebut minyak. Kondisi jenuh – tak jenuh ini ditentukan berdasarkan ada tidaknya ikatan rangkap pada gugus asam lemak. Asam lemak jenuh tidak memiliki ikatan rangkap, sedangkan asam lemak tak jenuh memiliki satu atau lebih ikatan rangkap.

Pada kondisi murni, minyak dan lemak tidak mempunyai warna, bau dan rasa. Warna, bau dan rasa khas dari senyawa tersebut umumnya disebabkan oleh senyawa organik lain yang terdapat pada bahan tidak murni. Dalam larutan alkali, trigliserida akan mengalami hidrolisis menjadi komponen penyusunnya yaitu gliserol dan garam alkali dari asam lemaknya. Garam ini disebut sebagai sabun dan proses hidrolisisnya disebut penyabunan (saponifikasi) (Petrucci, 1989).

Berdasarkan sumbernya, lemak ada dua macam yaitu lemak nabati dan lemak hewani. Lemak hewani mengandung banyak sterol yang disebut kolesterol, sedangkan lemak nabati mengandung fitosterol dan mengandung lebih banyak asam lemak tak jenuk. Lemak nabati umumnya mengandung banyak asam lemak esensial yang mampu mencegah penyempitan pembuluh darah akibat penumpukan kolesterol. Oleh karena itu lemak nabati cenderung dianggap lebih baik untuk kesehatan. Dalam tubuh, lemak berfungsi sebagai sumber energi yang efisien dan potensial. Lemak disimpan dalam jaringan adiposa. Lemak juga berfungsi sebagai insulator dalam jariangan subkutan dan sekeliling organ-organ tertentu (Winarno, 1995).

Daftar Pustaka

Petrucci. 1989. Kimia Dasar : Prinsip-Prinsip dan Terapan Modern. Erlangga, Jakarta.

Winarno. 1995. Kimia Pangan dan Gizi. PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Uji Luff

Uji Luff adalah uji kimia kualitatif yang bertujuan menguji adanya gugus aldehid (-CHO). Komponen utama reagent Luff adalah CuO. Uji ini dilakukan dengan menambahkan reagen luff pada sampel, kemudian dipanaskan. Reaksi positif pada uji Luff ditandai dengan adanya endapan merah.

Reaksi yang terjadi adalah:

Pada reaksi tersebut terjadi reduksi CuO menjadi Cu₂O. Cu₂O ini kemudian membentuk endapan merah bata.

Salah satu manfaat praktis uji luff adalah mengetahui adanya gula pereduksi atau aldosa (contohnya sukrosa), yang memiliki gugus aldehid.

Uji Iod

Uji Iod bertujuan untuk mengidentifikasi polisakarida. Reagent yang digunakan adalah larutan iodine yang merupakan I₂terlarut dalam potassium iodide. Reaksi antara polisakarida dengan iodin membentuk rantai poliiodida. Polisakarida umumnya membentuk rantai heliks (melingkar), sehingga dapat berikatan dengan iodin, sedangkan karbohidrat berantai pendek seperti disakarida dan monosakaraida tidak membentuk struktur heliks sehingga tidak dapat berikatan dengan iodin.

Uji Molisch

Uji molisch adalah uji kimia kualitatif untuk mengetahui adanya karbohidrat. Uji Molisch dinamai sesuai penemunya yaitu Hans Molisch, seorang alhi botani dari Australia.  Uji ini didasari oleh reaksi dehidrasi karbohidrat oleh asam sulfat membentuk cincin furfural yang berwarna ungu. Reaksi positif ditandai dengan munculnya cincin ungu di purmukaan antara lapisan asam dan lapisan sampel

Sampel yang diuji dicampur dengan reagent Molisch, yaitu α-naphthol yang terlarut dalam etanol. Setelah pencampuran atau homogenisasi, H₂SO₄ pekat perlahan-lahan dituangkan melalui dinding tabung reaksi agar tidak sampai bercampur dengan larutan atau hanya membentuk lapisan.

Reaksi yang terjadi adalah :

H₂SO₄ pekat (dapat digantikan asam kuat lainnya) berfungsi untuk menghidrolisis ikatan pada sakarida untuk menghasilkan furfural. Furfural ini kemudian bereaksi dengan reagent Molisch, α-naphthol membentuk cincin yang berwarna ungu.