Съществуват редица приложения в химията и биологията, при които промените в рН могат да имат голям отрицателен ефект. Един пример за това съществува в човешкото тяло; промените в рН на кръвта могат да имат опустошителен ефект, така че механизъм в тялото, известен като бикарбонатна буферна система, поддържа рН на кръвта ви под контрол. В лабораторни условия се използва буферен разтвор за постигане на подобни резултати. Буферният разтвор поддържа баланс в рН на каквото и да се работи, като предотвратява изместването на рН от външни влияния и потенциално разрушава всичко.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Буферен разтвор се състои от слаба киселина и нейната конюгирана основа или слаба основа и нейната конюгирана киселина. Двата компонента поддържат рН баланс, който се противопоставя на промяната, когато към него се добавят силни киселини или основи.
Буферен разтвор е разтвор, съдържащ както киселина, така и основа. Разтворът се получава чрез вземане на слаба киселина и добавяне на нейната конюгатна основа (която се образува чрез отстраняване на протон от същия тип киселина) или чрез комбиниране на слаба база с нейната конюгирана киселина. Използването на конюгати е това, което придава на буферен разтвор неговата устойчивост на промени в рН; създава равновесие между киселината и основата, което е трудно за преодоляване от други киселини или основи. Дори когато се добавят силни киселини или основи, равновесието между слабата киселина / основа и нейния конюгат намалява въздействието на добавката върху общото рН на разтвора.
Буферните решения имат широк спектър от приложения, както в реалния свят, така и в лабораторията. За да функционират правилно повечето ензими, се изисква буферирано рН, а буферирането се използва, за да се осигури подходяща цветна концентрация при използване на багрила. Буферните разтвори също се използват за калибриране на оборудване, особено рН-метри, които могат да бъдат неправилно калибрирани, ако няма буфер. Струва си да се отбележи, че буферните разтвори не са непременно с неутрално рН, а само с балансирано; буферни разтвори, направени от лимонена киселина, амоняк, оцетна киселина (която се съдържа в оцета в ниски концентрации) и други съединения могат да имат стойности на рН до 2 или по-високи от 10. Това позволява използването на буферни разтвори при работа с много силни киселини или основи.
Докато буферните разтвори са устойчиви на промени в pH, това не означава, че pH на буферен разтвор не може да се промени, ако се добави достатъчно силна киселина или силна основа. Количеството на силна киселина или основа, което може да поеме буферен разтвор, преди да настъпят значителни промени в pH, е известно като буферен капацитет. Капацитетът се различава в зависимост от основните компоненти на буферния разтвор и колко от силната киселина или основа се добавя към разтвора. Ако добавяте силна киселина към буферния разтвор, капацитетът е равен на количеството основа в разтвора. Ако се добавя силна основа, капацитетът е равен на количеството киселина в разтвора.