Er zijn een aantal toepassingen in de chemie en biologie waar pH-veranderingen een belangrijk negatief effect kunnen hebben. Een voorbeeld hiervan bestaat in het menselijk lichaam; Veranderingen in de pH van het bloed kunnen een verwoestend effect hebben, dus een mechanisme in het lichaam dat bekendstaat als het bicarbonaatbuffersysteem, houdt de pH-waarde van uw bloed onder controle. In laboratoriumomgevingen wordt bufferoplossing gebruikt om vergelijkbare resultaten te bereiken. De bufferoplossing handhaaft een evenwicht in de pH van alles waarmee gewerkt wordt, voorkomt dat invloeden van buitenaf de pH veranderen en mogelijk alles verpesten.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Een bufferoplossing bestaat uit een zwak zuur en de geconjugeerde base of een zwakke base en het geconjugeerde zuur ervan. De twee componenten behouden een pH-balans die bestand is tegen verandering als er sterke zuren of basen aan worden toegevoegd.

Bufferoplossingen

Een bufferoplossing is een oplossing die zowel een zuur als een base bevat. De oplossing wordt gemaakt door een zwak zuur te nemen en de geconjugeerde base toe te voegen (die wordt gevormd door een proton van hetzelfde type zuur te verwijderen) of door een zwakke base te combineren met het geconjugeerde zuur. Het gebruik van conjugaten is wat een bufferoplossing de weerstand tegen pH-veranderingen geeft; het creëert een evenwicht tussen het zuur en de base dat moeilijk te overwinnen is voor andere zuren of basen. Zelfs wanneer sterke zuren of basen worden toegevoegd, vermindert het evenwicht tussen het zwakke zuur /base en het conjugaat de impact van de toevoeging op de totale oplossings-pH.

Buffering pH

Bufferoplossingen hebben een brede toepassingsbereik, zowel in de praktijk als in het laboratorium. Een gebufferde pH is vereist voor de meeste enzymen om correct te functioneren, en buffering wordt gebruikt om een ​​juiste kleurconcentratie te garanderen bij het gebruik van kleurstoffen. Bufferoplossingen worden ook gebruikt om apparatuur te kalibreren, met name pH-meters die verkeerd kunnen worden gekalibreerd als er geen buffer aanwezig is. Het is vermeldenswaard dat bufferoplossingen niet noodzakelijkerwijs een neutrale pH hebben, alleen een gebalanceerde pH; bufferoplossingen gemaakt van citroenzuur, ammoniak, azijnzuur (dat wordt gevonden in azijn in lage concentraties) en andere verbindingen kunnen pH-waarden hebben van minimaal 2 of hoger dan 10. Dit maakt het gebruik van bufferoplossingen mogelijk bij werkzaamheden met zeer sterke zuren of basissen.

Buffercapaciteit

Hoewel bufferoplossingen bestand zijn tegen pH-veranderingen, betekent dit niet dat de pH van een bufferoplossing niet kan veranderen als er voldoende sterke zuren of sterke basen zijn. is toegevoegd. De hoeveelheid van een sterk zuur of base die een bufferoplossing kan innemen voordat significante pH-veranderingen optreden, is de buffercapaciteit. De capaciteit verschilt afhankelijk van de kerncomponenten van de bufferoplossing en hoeveel van het sterke zuur of base aan de oplossing wordt toegevoegd. Als een sterk zuur aan de bufferoplossing wordt toegevoegd, is de capaciteit gelijk aan de hoeveelheid base in de oplossing. Als u een sterke base toevoegt, is de capaciteit gelijk aan de hoeveelheid zuur in de oplossing.