Larutan buffer diperlukan untuk menjaga pH yang tepat untuk enzim dalam banyak organisme untuk bekerja. Banyak enzim bekerja hanya pada kondisi sangat tepat; bila pH bergerak ke luar dari rentang yang sempit, maka kerja enzim melambat atau bahkan berhenti dan dapat mengalami denaturasi atau kehilangan sifat alaminya. Dalam banyak kasus denaturasi dapat melumpuh-kan aktivitas katalitiknya secara permanen. Buffer asam karbonat (H2CO3) dan bikarbonat (HCO3−) terdapat dalam plasma darah, untuk mempertahankan pH antara 7,35 dan 7,45.
Secara industri, larutan buffer digunakan dalam proses fermentasi dan dalam pengaturan kondisi yang tepat untuk bahan pewarna yang digunakan di pabrik pewarnaan. Larutan buffer juga digunakan dalam analisis kimia dan kalibrasi pH meter. Mayoritas sampel biologi yang digunakan dalam riset dibuat dengan buffer, terutama air asin yang dibufferkan dengan fosfat (PBS) pada pH 7,4.
- Darah Sebagai Larutan Penyangga
a. Penyangga Karbonat
Penyangga karbonat berasal dari campuran asam karbonat (H 2 CO 3 ) dengan basa konjugasi bikarbonat (HCO 3 ).
H 2 CO 3 (aq) –> HCO 3(aq) + H + (aq)
Penyangga karbonat sangat berperan penting dalam mengontrol pH darah. Pelari maraton dapat mengalami kondisi asidosis, yaitu penurunan pH darah yang disebabkan oleh metabolisme yang tinggi sehingga meningkatkan produksi ion bikarbonat. Kondisi asidosis ini dapat mengakibatkan penyakit jantung, ginjal, diabetes miletus (penyakit gula) dan diare. Orang yang mendaki gunung tanpa oksigen tambahan dapat menderita alkalosis, yaitu peningkatan pH darah. Kadar oksigen yang sedikit di gunung dapat membuat para pendaki bernafas lebih cepat, sehingga gas karbondioksida yang dilepas terlalu banyak, padahal CO 2 dapat larut dalam air menghasilkan H 2 CO 3 . Hal ini mengakibatkan pH darah akan naik. Kondisi alkalosis dapat mengakibatkan hiperventilasi (bernafas terlalu berlebihan, kadang-kadang karena cemas dan histeris).
b. Penyangga Hemoglobin
Pada darah, terdapat hemoglobin yang dapat mengikat oksigen untuk selanjutnya dibawa ke seluruh sel tubuh. Reaksi kesetimbangan dari larutan penyangga oksi hemoglobin adalah:
HHb + O 2 (g) « HbO 2 - + H +
Asam hemoglobin ion aksi hemoglobin
Keberadaan oksigen pada reaksi di atas dapat memengaruhi konsentrasi ion H +, sehingga pH darah juga dipengaruhi olehnya. Pada reaksi di atas O 2 bersifat basa. Hemoglobin yang telah melepaskan O 2 dapat mengikat H + dan membentuk asam hemoglobin. Sehingga ion H + yang dilepaskan pada peruraian H 2 CO 3 merupakan asam yang diproduksi oleh CO 2 yang terlarut dalam air saat metabolisme.
c. Penyangga Fosfat
Pada cairan intra sel, kehadiran penyangga fosfat sangat penting dalam mengatur pH darah. Penyangga ini berasal dari campuran dihidrogen fosfat (H 2 PO 4 - ) dengan monohidrogen fosfat (HPO 3 2- ).
H 2 PO 4 - (aq) + H + (aq) –> H 2 PO 4(aq)
H 2 PO 4 – (aq) + OH - (aq) –> HPO 4 2- (aq) ) + H 2 O (aq)
Penyangga fosfat dapat mempertahankan pH darah 7,4. Penyangga di luar sel hanya sedikit jumlahnya, tetapi sangat penting untuk larutan penyangga urin.
2. Air Ludah sebagai Larutan Penyangga
Gigi dapat larut jika dimasukkan pada larutan asam yang kuat. Email gigi yang rusak dapat menyebabkan kuman masuk ke dalam gigi. Air ludah dapat mempertahankan pH pada mulut sekitar 6,8. Air liur mengandung larutan penyangga fosfat yang dapat menetralisir asam yang terbentuk dari fermentasi sisa-sisa makanan.
3. Menjaga keseimbangan pH tanaman.
Suatu metode penanaman dengan media selain tanah, biasanya ikerjakan dalam kamar kaca dengan menggunakan mendium air yang berisi zat hara, disebut dengan hidroponik . Setiap tanaman memiliki pH tertentu agar dapat tumbuh dengan baik. Oleh karena itu dibutuhkan larutan penyangga agar pH dapat dijaga.
4. Larutan Penyangga pada Obat-Obatan
Asam asetilsalisilat merupakan komponen utama dari tablet aspirin, merupakan obat penghilang rasa nyeri. Adanya asam pada aspirin dapat menyebabkan perubahan pH pada perut. Perubahan pH ini mengakibakan pembentukan hormon, untuk merangsang penggumpalan darah, terhambat; sehingga pendarahan tidak dapat dihindarkan. Oleh karena itu, pada aspirin ditambahkan MgO yang dapat mentransfer kelebihan asam.
