Download Laporan Praktikum Biokimia Umum/Lab Reports of Generan Biochemistry: Biofisik II and more Lab Reports Biochemistry in PDF only on Docsity!
BIOFISIK II
Tujuan : Setelah mengikuti praktikum ini, mahasiswa akan dapat menunjukkan aspek biofisik yang terkait dengan proses biokimia :
- Mengamati perbedaan sifat berbagai jenis koloid
- Membuat berbagai jenis larutan penyangga
- Mengamati pengaruh tekanan osmotic pada larutan Hasil Pengamatan Tabel 1 Sifat dan jenis koloid Sampel Sifat koloid Jenis koloid berdasarkan hasil pengamatan Gambar Pengendapan oleh garam Difusi/Perembesan NaCl MgSO 4 Gelatin 2% Tidak Mengendap Mengendap Liofil -
Pati 2% - - Liofil Ferihidroksida Mengendap^ Mengendap^ Liofob^ - Biru berlin - - Perembesan Liofob CuSO 4 5% (^) Difusi Liofil Eosin (^) Perembesan Liofob Giemsa (^) Perembesan Liofob
Tabel 2 Larutan buffer standar Buffer Standar Asetat (Walpole) mL 0.1 N asam asetat mL 0.1 N Na-asetat Nilai pH terukur Kapasitas Buffer 9.25 0.75 3 7,8 2 x 10 −^3 8.20 1.80 3,5 23 x 10 −^3 6.30 3.70 3,5^ 23 x^10 −^3 4.00 6.00 4,^5 105,805 x^10 −^3 2.10 7.90 5 106,419 x^10 −^3 Buffer Standar Fosfat (Sorensen) mL 1/5 M Na 2 HPO 4 mL 1/5 M NaH 2 PO 4 Nilai pH terukur Kapasitas Buffer 0.50 9.50 6 10,98 x^10 −^2 1.20 8.80 6 10,98 x 10 −^2 2.65 7.35 6 10,98 x^10 −^2 5.00 5.00 6,5^ 20,58 x^10 −^2 7.15 2.85 7 21,79 x^10 −^2 Contoh Perhitungan: Kapasitas buffer asetat pH=3 Ka as.asetat = 1,76 x 10 −^5 Ka = 10 −𝑃𝐾𝑎 [𝐻+] = 10 −𝑝𝐻^ 𝑡𝑒𝑟𝑢𝑘𝑢𝑟^ = 10 −^3 pH = Pka + log (Ca/Cg) Pka = 4, Β = 2,303 x (𝐶𝑎+𝐶𝑔)𝑥 𝐾𝑎 𝑥 [𝐻+] (𝐾𝑎+[𝐻+])^2 3 = 4,76 + log (Ca/Cg) Ca = 0,1 Cg = 0, Β = 2,303 x ( 0 , 2 )𝑥 1 , 76 x 10 −^5 𝑥 [ 10 −^3 ] ( 1 , 76 x 10 −^5 +[ 10 −^3 ])^2 = 7,82 x 10 −^3
Pembahasan Koloid adalah sistem dispersi. Sistem dispersi atau sistem sebaran adalah suatu sistem yang menunjukkan bahwa suatu zat terbagi halus dalam zat lain. Zat yang terbagi atau zat yang terdispersikan disebut fase terdispersi, sedangkan zat yang digunakan untuk mendispersikan disebut fase pendispersi. Berdasarkan perbedaan ukuran zat yang didispersikan, sistem dispersi dibedakan atas dispersi kasar atau suspensi, dispersi halus atau koloid, dan dispersi molekuler atau larutan (Sumardjo 2009 ) Koloid yang memiliki medium dispersi cair dibedakan atas koloid liofil dan koloid liofob. Suatu koloid disebut koloid liofil apabila terdapat gaya tarik- menarik yang cukup besar antara zat terdispersi dengan mediumnya. Liofil berarti suka cairan (Yunani: lio = cairan, philia = suka). Sebaliknya, suatu koloid disebut koloid liofob jika gaya tarik-menarik tersebut tidak ada atau sangat lemah. Liofob berarti tidak suka cairan (Yunani: lio = cairan, phobia = takut atau benci). Jika medium dispersi yang dipakai adalah air, maka kedua jenis koloid di atas masing-masing disebut koloid hidrofil dan koloid hidrofob. Contoh koloid hidrofil yaitu : sabun, detergen, agar-agar, kanji, dan gelatin. Sedangkan contoh dari koloid hidrofob yaitu : sol belerang, sol Fe(OH)3, sol-sol sulfida, dan sol-sol logam (Purba 2006 ). Percobaan pada tabel 1 yaitu membuat koloid liofil dan liofob. Koloid liofil seperti gelatin 2% saat diberi garam NaCl 10% sampai 5 ml tidak mengendap dan mengendap saat diberi garam MgSO sebanyak 2 sudip. Koloid liofob ferihidroksida saat ditambahkan garam NaCl 10% sampai 5 ml, terdapat pengendapan saat di menit ke-36. Larutan NaCl lebih mudah mengkoagulasikan koloid liofob karena memiliki muatan postif dan muatan negatif. Muatan tersebut kemudian akan mengikat muatan yang berlawanan pada koagulan sehingga apabila konsentrasi elektrolit cukup besar tidak akan terjadi tolak-menolak dan larutan akan terendapkan (Atkins 1999).Koloid liofil bersifat lebih stabil, sedangkan koloid liofob bersifat kurang stabil. Koloid liofil berfungsi sebagai koloid pelindung (Mose 2014). Garam dapat mengendapkan koloid karena dapat mengurangi gugus eloktrostatik diantara partikel yang tersuspensi sehingga menyebabkan agregasi dan pengendapan (Oxtoby 2001). Selain garam, MgSO juga digunakan dalam mengendapkan koloid jika pengendapan dengan garam tidak dapat dilakukan karena MgSO4 memiliki kekuatan ionik yang tinggi, 𝑆𝑂 42 −memiliki keelektronegatifan yang tinggi agar koloid bisa mengendap. Garam bersifat mengikat air sehingga koloid mengendap. MgSO4 memiliki keelektronegatifan yang lebih tinggi dibandingkan NaCl. MgSO4 melepas Mg+ dan 𝑆𝑂 42 −^ sedangkan NaCl melepas Na+ dan Cl- yang ion negatifnya lebih kecil dibandingkan MgSO4, selain itu MgSO juga lebih pekat dibandingkan NaCl sehingga pengendapan dengan garam MgSO4 lebih cepat dilakukan dibanding garam NaCl. Campuran antara gelatin dengan CuSO4, eosin serta giemsa dapat berdifusi karena kedua larutan dalam masing-masing campuran bersifat liofil-liofil. Ketika berdifusi ditandai dengan adanya lapisan gradasi warna. Campuran gelatin dan biru berlin tak dapat berdifusi karena bersifat liofil-liofob. Koloid liofob tidak mengalami perembesan karena liofob bersifat tidak menyukai air sedangkan gelatin mengandung konsentrasi air yang tinggi sehingga tidak bisa mengalami perembesan. Campuran koloid liofil-liofob tidak dapat mengalami difusi karena gaya tarik-menarik antarlarutan tersebut rendah (Lehninger 1998). Koloid liofil yaitu gelatin 2% dan pati 2%. Koloid liofob yaitu ferihidroksida dan biru berlin. Koloid yang dapat ditemukan dalam kehidupan sehari-hari, antara lain: a.Aerosol Aerosol adalah sistem koloid zat padat atau zat cair yang terdispersi dalam gas seperti awan, kabut, debu, dan jelaga dalam udara. Untuk membersihkan debu atau asap (terutama yang mengandung partikulat beracun) yang berasal dari industri digunakan alat yang disebut cottrell. Pada prinsipnya, cottrell terdiri atas lempeng yang diberi muatan listrik tegangant
inggi. Contoh: semprot rambut(hair spray), obat nyamuk semprot, parfum,cat semprot, dan lain-lain. b.Sol Sol adalah Sistem Koloid dari partikel padat yang terdispersi dalam zat cair.Koloid jenis sol banyak ditemukan dalam kehidupan sehari-hari maupun industri. Contoh : air sungai, sol sabun, sel detergen, sol kanji, tinta tulis dan cat. c.Emulsi Emulsi adalah sistem koloid zat cair yang terdispersi dalam zat cair.Untuk memperoleh emulsi yang stabil, diperlukan sejumlah kecil zat pengemulsi (emulgator) yang ditambahkan pada saat pembuatan emulsi. Biasanya yang digunakan adalah sabun, detergen, atau koloid hidrofil. Contoh: emulsi minyak-air yang distabilkan oleh sabun dirusak oleh penambahan asam kuat. Asam mengubah sabun menjadi asam lemak bebas yang tidak larut. d.Buih Buih adalah system koloid dari gas yang terdispersi dalam zat cair,untuk menstabilkan buih diperlukan pembuih berupa sabun atau detergen. Buih dapat dibuat dengan suatu gas kedalam zat cair yang mengandung pembuih. e.Gel Gel adalah sistem koloid zat cair yang terdispersi dalam medium padat. Contoh: sol panas gelatin yang didinginkan menjadi suatu zat yang semipadat, seperti agar-agar, lem kanji, selai, dan lain-lain. (Nuriyani 2016) Larutan buffer tersusun dari asam lemah dengan basa konjugatnya atau oleh basa lemah dengan asam konjugatnya. Larutan buffer dibedakan menjadi dua yakni larutan buffer asam dan larutan buffer basa. Larutan buffer asam merupakan larutan buffer yang dapat mempertahankan pH suatu senyawa pada kondisi asam (pH < 7). Larutan dibuat dari asam lemah dan garamnya yang merupakan basa konjugasi dari asamnya. Beberapa buffer asam diantaranya adalah buffer asetat dan buffer fosfat. Larutan buffer basa adalah larutan buffer yang dapat mempertahankan pH pada kondisi basa (pH > 7). Larutan dibuat dari basa lemah dan garam yang berasal dari asam kuat. Salah satu contoh buffer basa adalah buffer amoniak (Pauling 1988 ) Buffer standar asetat(Walpole) mempertahankan pH-nya pada keadaan asam sementara buffer fosfat standar (Sorensen) cenderung mempertahankan pH-nya pada keadaan basa. Merujuk pada tabel 2, saat membuat buffer standar asetat, jika ditambahkan lebih banyak volume Na asetat dibandingkan volume asam asetat itu sendiri, pH cenderung naik mendekati basa meskipun tetap dalam keadaan asam. Saat membuat buffer fosfat standar, Na2HPO4 ditambahkan dengan garam KH2PO4, semakin banyak garam KH2PO4 yang ditambahkan maka pH cenderung lebih kecil dibandingkan saat ditambahkan KH2PO4 dalam volume yang lebih sedikit, pH cenderung netral. Buffer yang dapat mempertahankan kondisi keasaman pada pH <7: Buffer standar asetat. Buffer yang dapat mempertahankan kondisi keasaman pada pH >7 : Buffer fosfat standar tetapi tidak lebih dari 7, pH maksimal yang dipertahankan yaitu 7.Buffer fosfat standar (Sorensen) memiliki kapasitas buffer terbesar karena nilai pH-nya cenderung sama, tidak jauh berubah, berubah pun hanya naik 1 pH. Berbeda dengan buffer standar asetat (Walpole) yang berubah dari 3 hingga 5. Osmosis merupakan fenomena pencapaian kesetimbangan antara dua larutan yang memiliki perbedaan konsentrasi zat terlarut, dimana kedua larutan ini berada pada satu bejana dan dipisahkan oleh lapisan semipermeabel. Kesetimbangan terjadi akibat perpindahan pelarut dari larutan yang memiliki konsentrasi zat terlarut rendah ke larutan yang memiliki konsentrasi zat terlarut tinggi. Saat kesetimbangan konsentrasi dicapai maka terdapat perbedaan tinggi larutan yang dapat didefinisikan sebagai tekanan osmosis (Ariyanti dan Widiasa 2011). Suspensi yang membentuk endapan yaitu Darah+NaCl 0.3% dan Darah+NaCl 0.9%. Suspensi Darah+0.3% memiliki endapan yang lebih banyak
Diskusi (tuliskan dalam bentuk paragraf dan sertakan referensi!) Gunakan pertanyaan di bawah ini sebagai petunjuk untuk pembahasan hasil praktikum! Koloid
- Jelaskan hasil pada Tabel 1. Mengapa pengendapan koloid liofil memerlukan penambahan NaCl dan MgSO 4 sedangkan pengendapan koloid liofob cukup dengan penambahan NaCl? (kaitkan dengan sifat koloid liofil dan liofob)
- Berdasarkan referensi dan hasil pada Tabel 1, koloid manakah yang stabil terhadap pengendapan oleh garam?
- Jelaskan mengapa garam dapat mengendapkan partikel koloid?
- Bagaimanakah perbedaan sifat garam NaCl dan MgSO 4 dalam pengendapan koloid!
- Jelaskan hasil pada Tabel 1. Koloid manakah yang mengalami difusi? Bagaimana difusi dapat terjadi pada koloid?
- Berdasarkan referensi dan hasil pada Tabel 1. Jelaskan manakah yang termasuk koloid liofil dan koloid liofob?
- Sebutkan contoh koloid lainnya dan manfaat koloid dalam kehidupan! Buffer
- Berdasarkan prosedur praktikum yang telah dilakukan. Jelaskan perbedaan pembuatan buffer dengan metode Walpole dan Sorensen!
- Berdasarkan hasil nilai pH pada Tabel 2. Jelaskan buffer manakah yang dapat mempertahankan kondisi keasaman pada pH <7 dan pH >7!
- Diantara nilai Ph yang diperoleh, buffer manakah yang memiliki kapasitas buffer terbesar?
- Sebutkan penggunaan/pemanfaatan Buffer dalam kehidupan! Tekanan Osmosis
- Definisi osmosis dan tekanan osmosis!
- Berdasarkan hasil pada Tabel 3. Suspensi manakah yang menunjukkan terbentuknya endapan sel darah merah secara jelas? Bandingkan dengan suspensi lainnya!
- Hitung tekanan osmosis (Pos) dari ketiga suspensi tersebut berdasarkan konsentrasi molar. Berapakah Pos cairan sel darah merah? Suspensi manakah yang memiliki tekanan osmosis hipotonis, isotonis, dan hipertonis terhadap Pos sel darah merah normal?
- Sebutkan factor-faktor yang menyebabkan tekanan osmosis darah manusia menjadi : a. Hipertonik b. Hipotonik
- Sebutkan gangguan fisiologis dan klinis yang diakibatkan jika tekanan osmosis darah menjadi hipertonik dan hipotonik!
Jawaban Pertanyaan Koloid
- Larutan NaCl lebih mudah mengkoagulasikan koloid liofob karena memiliki muatan postif dan muatan negatif. Muatan tersebut kemudian akan mengikat muatan yang berlawanan pada koagulan sehingga apabila konsentrasi elektrolit cukup besar tidak akan terjadi tolak-menolak dan larutan akan terendapkan (Atkins 1999).
- Koloid liofil bersifat lebih stabil, sedangkan koloid liofob bersifat kurang stabil. Koloid liofil berfungsi sebagai koloid pelindung (Mose 2014).
- Garam dapat mengendapkan koloid karena dapat mengurangi gugus eloktrostatik diantara partikel yang tersuspensi sehingga menyebabkan agregasi dan pengendapan (Oxtoby 2001).
- MgSO4 juga digunakan dalam mengendapkan koloid jika pengendapan dengan garam tidak dapat dilakukan karena MgSO4 memiliki kekuatan ionik yang tinggi, 𝑆𝑂 42 −memiliki keelektronegatifan yang tinggi agar koloid bisa mengendap. Garam bersifat mengikat air sehingga koloid mengendap. MgSO4 memiliki keelektronegatifan yang lebih tinggi dibandingkan NaCl. MgSO4 melepas Mg+ dan 𝑆𝑂 42 −^ sedangkan NaCl melepas Na+ dan Cl- yang ion negatifnya lebih kecil dibandingkan MgSO4, selain itu MgSO4 juga lebih pekat dibandingkan NaCl sehingga pengendapan dengan garam MgSO4 lebih cepat dilakukan dibanding garam NaCl.
- Campuran antara gelatin dengan CuSO4, eosin serta giemsa dapat berdifusi karena kedua larutan dalam masing-masing campuran bersifat liofil-liofil. Campuran gelatin dan biru berlin tak dapat berdifusi karena bersifat liofil-liofob. Campuran koloid liofil-liofob tidak dapat mengalami difusi karena gaya tarik-menarik antarlarutan tersebut rendah (Lehninger 1998).
- Koloid liofil yaitu gelatin 2% dan pati 2%. Koloid liofob yaitu ferihidroksida dan biru berlin.
- Dalam Bidang Makanan Makanan yang kita konsumsi sehari-hari ada yang berbentuk padatan ataupun cairan tetapi terkadang beberapa makanan yang berbentuk padatan sulit untuk dicerna, sehingga oleh pabrik, produk-produk makanan dibuat dalam bentuk koloid. Produk-produk makanan yang menggunakan sistem koloid antara lain kecap, saus, keju, mentega, dan krim. Dalam Bidang Farmasi Sama halnya makanan, obat pun ada yang berwujud padatan (tablet) sehingga anak-anak sulit untuk menelannya. Solusi untuk mengatasinya yaitu, obat tersebut dikemas dalam bentuk koloid sehingga mudah diminum. Contohnya obat batuk yang berbentuk sirup. Buffer
- Beberapa buffer asam diantaranya adalah buffer asetat dan buffer fosfat. Larutan buffer basa adalah larutan buffer yang dapat mempertahankan pH pada kondisi basa (pH > 7). Larutan dibuat dari basa lemah dan garam yang berasal dari asam kuat. Salah satu contoh buffer basa adalah buffer amoniak (Pauling 1988 ) Buffer standar asetat(Walpole) mempertahankan pH-nya pada keadaan asam sementara buffer fosfat standar (Sorensen) cenderung mempertahankan pH- nya pada keadaan basa.
- Buffer yang dapat mempertahankan kondisi keasaman pada pH <7: Buffer standar asetat. Buffer yang dapat mempertahankan kondisi keasaman pada pH >7 : Buffer fosfat standar tetapi tidak lebih dari 7, pH maksimal yang dipertahankan yaitu 7.
- Buffer fosfat standar (Sorensen) memiliki kapasitas buffer terbesar karena nilai pH-nya cenderung sama, tidak jauh berubah, berubah pun hanya naik 1 pH. Berbeda dengan buffer standar asetat (Walpole) yang berubah dari 3 hingga 5.
Simpulan Koloid memiliki dua perbedaan sifat yaitu koloid liofil dan liofob. Koloid liofil berarti suka cairan yang berarti koloid jenis ini dapat mengalami perembesan kedalam gel karena gel memiliki konsentrasi air yang tinggi maka gaya tarik-menarik antar air pun kuat. Sebaliknya, suatu koloid disebut koloid liofob jika gaya tarik-menarik tersebut tidak ada atau sangat lemah. Liofob berarti tidak suka cairan, maka koloid jenis ini tidak dapat mengalami perembesan ke dalam gel. Larutan buffer dapat dibuat dengan metode mempertahankan keadaan asamnya atau basanya. Larutan buffer asam tersusun dari asam lemah dengan basa konjugatnya dan larutan buffer basa tersusun oleh basa lemah dengan asam konjugatnya. Tekanan osmotik memengaruhi keadaan larutan, bila tekanan hipertonik maka sel darah akan mengkerut atau bisa pula krenasi, bila tekanan hipotonik maka sel darah akan mengembang hingga lisis. Bila tekanan isotonik maka sel darah dalam keadaan normal.
Daftar Pustaka Anggraini P, Rusdi, Ilyas EI.2016.Kadar Na+, K+, Cl-, dan kalsium total serum darah serta hubungannya dengan tekanan darah pada penderita hipertensi. Bioma Jurnal Biologi Indonesia .12(1):50-66. Ariyanti D, Widiasa IN. 2011.Aplikasi teknologi reverse osmosis untuk pemurnian air skala rumah tangga. Teknik. 32 ( 3 ): 193- 198 Atkins PW. 1999. Kimia Fisika. Irma Kartohadiprojo, penerjemah. Jakarta (ID): Erlangga. Terjemahan dari: Physical Chemstry. Chang, Raymond.2005 Kimia Dasar Jilid 2 Edisi 3.Jakarta(ID):Erlangga. Lehningler AL.1998. Dasar-Dasar Biokimia I. Thenawijaya M, penerjemah. Jakarta (ID): Erlangga. Terjemahan dari: Principles of Biochemistry. Nuriyani.2016.Pengaruh pembelajaran make-a-match pada materi sistem koloid terhadap hasil belajar siswa kelas xi sman 5 banda aceh. [Skripsi].Banda Aceh(ID): Universitas Islam Negeri Ar-Raniry. Oxtoby DW. 2001. Kimia Modern Edisi Ke-4 Jilid I. Jakarta (ID): Erlangga. Pauling L. 1988. General Chemistry. Fransisco (USA): W.H. Freeman and Company Purba, Michael. 2006. Kimia Jilid 2 untuk SMA Kelas XI, Bab 10 Koloid (281- 302). Jakarta: Erlangga. Saputra AW.2018.Efektivitas model problem based learning untuk meningkatkan kemampuan berpikir orisinil pada larutan penyangga. [Skripsi]. Lampung(ID):UNIVERSITAS LAMPUNG Sumardjo, Damin. 2009. Pengantar Kimia: Buku Panduan Kuliah Mahasiswa Kedokteran dan Program Strata I Fakultas Bioeksakta, Bab 13 Larutan dan Sistem Koloid (489-561). Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC. Yaswir R, Ferawati I.2012.Fisiologi dan gangguan keseimbangan natrium, kalium, dan klorida serta pemeriksaan laboratorium. Jurnal Kesehatan Andalas. 1(2):80-85. Yumike Mose, 2014Penerapan model pembelajaran Predict-Observe-Explain (POE) pada materi koloid untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis dan keterampilan proses sains Siswa.[Tesis].Bandung(ID): Universitas Pendidikan Indonesia.
