science >> Wetenschap >  >> Chemie

Kenmerken van goede buffers

Een buffer is een oplossing op waterbasis die een mengsel van een zuur en de geconjugeerde base ervan, of een base en het geconjugeerde zuur ervan, bevat. De zuren en basen die in een buffer worden gebruikt, zijn vrij zwak en wanneer een kleine hoeveelheid van een sterk zuur of base wordt toegevoegd, verandert de pH niet significant. In 1966 beschreef Dr. Norman Good een set van 12 buffers genaamd Good buffers. De kenmerken van deze buffers maken ze zeer nuttig in biologisch en biochemisch onderzoek.

pKa

De pKa is de logaritmische vorm van de zuurdissociatieconstante van het zwakke zuur in de buffer. Het wordt gebruikt om de sterkte van het zwakke zuur in de bufferoplossing weer te geven. Omdat goede buffers veel worden gebruikt in biologisch onderzoek en omdat neutrale of bijna-neutrale omstandigheden nodig zijn om de meeste biologische reacties te laten plaatsvinden, ligt de pKa van het zwakke zuur dat wordt gebruikt in een goede buffer in het bereik dat overeenkomt met een pH-bereik van 6 8.

Oplosbaarheid

Goede buffers hebben een hoge oplosbaarheid in water, omdat de meeste biologische systemen van nature water als oplosmiddel gebruiken. Ook is het oplosbaarheidsniveau van goede buffers in organische oplosmiddelen zoals vetten en oliën laag. Dit voorkomt dat de goede buffer zich ophoopt in biologische compartimenten zoals celmembranen.

Membraandefermeabiliteit

Als de buffer door een celmembraan gaat, kan het zich in de cel ophopen en de cel veranderen en invloed uitoefenen de resultaten van het experiment. Daarom zullen goede buffers niet door celmembranen passeren.

Minimale zouteffecten

Een hoog zoutgehalte kan vaak uitdrogingseffecten op cellen hebben. Verder reageren sommige zouten ook met andere bestanddelen die in de opstelling aanwezig zijn om complicaties in het onderzoek te vormen. Een goede buffer heeft een minimaal Ionisch gehalte om deze complicaties te verminderen.

Goed opgevoede kationwisselwerkingen

Veel buffers reageren met kationliganden om complexen te vormen die zich in verschillende regio's van de opstelling kunnen verzamelen en de Onderzoek. Een ideale goede buffer vormt dergelijke complexen niet, maar dergelijke buffers zijn praktisch onmogelijk te produceren. Over het algemeen vormen goede buffers een klein aantal complexen die oplosbaar zijn, om accumulatie te voorkomen die het onderzoek kan beïnvloeden.

Stabiliteit

Buffers worden vaak gebruikt in onderzoek naar reacties waarbij enzymen zijn betrokken. Een goede buffer is chemisch stabiel genoeg om afbraak te weerstaan ​​die enzymen kunnen veroorzaken. Bovendien is een goede buffer ook bestand tegen niet-enzymatische afbraak door andere componenten van de set-up.

Niet-toxiciteit

Omdat goede buffers vaak worden gebruikt in onderzoek met levende cellen, zijn ze vereist niet-toxisch zijn voor de cellen die in het experiment zijn gebruikt.