Cara Kerja dan Prinsip Larutan Penyangga

Kemampuan larutan penyangga dalam mempertahankan pH bergantung pada keseimbangan reaksi antara asam lemah dan basa konjugasinya atau basa lemah dan asam konjugasinya. Ketika ion $H^+$ atau $OH^-$ ditambahkan, sistem penyangga bereaksi untuk menetralkan perubahan tersebut sehingga pH tetap stabil.

Cara Kerja dan Prinsip Larutan Penyangga Asam

Larutan penyangga asam terdiri dari asam lemah (HA) dan basa konjugasinya ($A^-$) yang sering berasal dari garam seperti NaA, dengan kesetimbangan $HA \rightleftharpoons H^+ + A^-$ dan nilai pH dihitung melalui $[H^+] = K_a \times \frac{[HA]}{[A^-]}$.

Ketika ditambahkan sedikit asam, ion $H^+$ bereaksi dengan basa konjugasi $A^-$ sehingga jumlah HA bertambah dan $A^-$ berkurang, namun perubahan pH sangat kecil. Sebaliknya ketika ditambahkan sedikit basa, ion $OH^-$ bereaksi dengan $H^+$ membentuk air, sehingga HA terurai menggantikan $H^+$ yang hilang. Bahkan jika konsentrasi $A^-$ berkurang 10 kali lipat dan HA meningkat 10 kali lipat, perubahan pH yang terjadi hanya sekitar 2 satuan.

Cara Kerja dan Prinsip Larutan Penyangga Basa

Larutan penyangga basa terdiri dari basa lemah (BOH) dan asam konjugasinya ($B^+$) yang sering diperoleh dari garam seperti BX, dengan kesetimbangan $BOH \rightleftharpoons B^+ + OH^-$ dan nilai pOH dihitung melalui $[OH^-] = K_b \times \frac{[BOH]}{[B^+]}$.

Ketika ditambahkan sedikit basa, ion $OH^-$ bereaksi dengan ion $B^+$ sehingga jumlah BOH bertambah dan $B^+$ berkurang. Sebaliknya ketika ditambahkan sedikit asam, ion $H^+$ bereaksi dengan $OH^-$ membentuk air sehingga BOH terurai menggantikan $OH^-$ yang hilang. Sama seperti penyangga asam, perubahan pH tetap sangat kecil sehingga sistem ini efektif menahan gangguan dari luar.