Der er en række anvendelser inden for kemi og biologi, hvor ændringer i pH kan have en væsentlig negativ effekt. Et eksempel på dette findes i den menneskelige krop; ændringer i pH-værdien i blodet kan have en ødelæggende virkning, så en mekanisme i kroppen kendt som bicarbonat-buffersystem holder dit blods pH i skak. I laboratorieindstillinger bruges bufferopløsning til at opnå lignende resultater. Pufferopløsningen opretholder en balance i pH-værdien af det, der arbejdes med, hvilket forhindrer påvirkninger udefra i at skifte pH og potentielt ødelægge alt.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
En bufferopløsning består af en svag syre og dens konjugatbase eller en svag base og dens konjugatsyre. De to komponenter opretholder en pH-balance, der modstår ændring, når der tilsættes stærke syrer eller baser.
En bufferopløsning er en opløsning, der indeholder både en syre og en base. Løsningen fremstilles ved at tage en svag syre og tilsætte dens konjugatbase (som dannes ved at fjerne en proton fra den samme syretype) eller ved at kombinere en svag base med dens konjugatsyre. Anvendelsen af konjugater er det, der giver en bufferopløsning dens modstandsdygtighed over for pH-ændringer; det skaber en ligevægt mellem syren og basen, som er vanskelig for andre syrer eller baser at overvinde. Selv når der tilsættes stærke syrer eller baser, reducerer ligevægten mellem den svage syre / base og dens konjugat tilsætningens indvirkning på den samlede opløsnings pH.
Bufferløsninger har en bred vifte af applikationer, både i den virkelige verden og i laboratoriet. En bufferet pH-værdi er påkrævet for at de fleste enzymer skal fungere korrekt, og buffering bruges til at sikre korrekt farvekoncentration ved brug af farvestoffer. Bufferløsninger bruges også til at kalibrere udstyr, især pH-målere, der kan blive forkalibreret, hvis der ikke er en buffer. Det er værd at bemærke, at bufferopløsninger ikke nødvendigvis har en neutral pH-værdi, men kun en afbalanceret; bufferopløsninger fremstillet af citronsyre, ammoniak, eddikesyre (som findes i eddike i lave koncentrationer) og andre forbindelser kan have pH-værdier så lave som 2 eller højere end 10. Dette muliggør brug af bufferopløsninger i arbejde med meget stærke syrer eller baser.
Mens bufferopløsninger er modstandsdygtige over for ændringer i pH, betyder det ikke, at pH i en bufferopløsning ikke kan ændres, hvis der tilsættes nok stærk syre eller stærk base. Mængden af en stærk syre eller base, som en bufferopløsning kan tage, før der sker væsentlige pH-ændringer, kaldes bufferkapaciteten. Kapaciteten varierer afhængigt af kerneelementerne i bufferopløsningen, og hvor meget af den stærke syre eller base, der tilsættes opløsningen. Hvis der tilsættes en stærk syre til bufferopløsningen, er kapaciteten lig med basismængden i opløsningen. Hvis der tilsættes en stærk base, er kapaciteten lig med mængden af syre i opløsningen.