Υπάρχουν πολλές εφαρμογές στη χημεία και τη βιολογία, όπου οι αλλαγές στο pH μπορεί να έχουν σημαντικό αρνητικό αποτέλεσμα. Ένα παράδειγμα αυτού υπάρχει στο ανθρώπινο σώμα. Οι αλλαγές στο pH του αίματος θα μπορούσαν να έχουν καταστροφικές συνέπειες, οπότε ένας μηχανισμός εντός του σώματος που είναι γνωστός ως ρυθμιστικό διάλυμα διττανθρακικών διατηρεί το pH του αίματός σας σε έλεγχο. Στις εργαστηριακές ρυθμίσεις, χρησιμοποιείται ρυθμιστικό διάλυμα για την επίτευξη παρόμοιων αποτελεσμάτων. Το ρυθμιστικό διάλυμα διατηρεί μια ισορροπία στο pH όσων επεξεργάζονται, εμποδίζοντας τις εξωτερικές επιρροές να μετατοπίσουν το pH και ενδεχομένως να καταστρέψουν τα πάντα.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Ένα ρυθμιστικό διάλυμα αποτελείται από ένα ασθενές οξύ και τη βάση του συζυγούς του ή μια ασθενή βάση και το συζυγές του οξύ. Τα δύο συστατικά διατηρούν μια ισορροπία pH που αντιστέκεται στην αλλαγή όταν προστίθενται ισχυρά οξέα ή βάσεις σε αυτό.
Ένα ρυθμιστικό διάλυμα είναι ένα διάλυμα που περιέχει τόσο ένα οξύ όσο και μια βάση. Το διάλυμα παρασκευάζεται λαμβάνοντας ένα ασθενές οξύ και προσθέτοντας τη βάση του συζυγούς του (το οποίο σχηματίζεται αφαιρώντας ένα πρωτόνιο από τον ίδιο τύπο οξέος) ή συνδυάζοντας μια ασθενή βάση με το συζυγές του οξύ. Η χρήση συζυγών είναι αυτό που δίνει σε ένα ρυθμιστικό διάλυμα την αντίστασή του στις μεταβολές του pH. δημιουργεί μια ισορροπία μεταξύ του οξέος και της βάσης που είναι δύσκολο να ξεπεραστούν άλλα οξέα ή βάσεις. Ακόμα και όταν προστίθενται ισχυρά οξέα ή βάσεις, η ισορροπία μεταξύ του ασθενούς οξέος / βάσης και του συζεύγματος του μειώνει την επίδραση της προσθήκης στο συνολικό pH του διαλύματος.
Οι λύσεις Buffer έχουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, τόσο στον πραγματικό κόσμο όσο και στο εργαστήριο. Απαιτείται ρυθμιστικό ρΗ για να λειτουργούν σωστά τα περισσότερα ένζυμα και χρησιμοποιείται ρυθμιστικό για τη διασφάλιση της σωστής συγκέντρωσης χρώματος κατά τη χρήση βαφών. Τα ρυθμιστικά διαλύματα χρησιμοποιούνται επίσης για τη βαθμονόμηση του εξοπλισμού, ειδικά για τους μετρητές pH που ενδέχεται να έχουν βαθμονομηθεί εσφαλμένα εάν δεν υπάρχει ρυθμιστικό. Αξίζει να σημειωθεί ότι τα ρυθμιστικά διαλύματα δεν έχουν απαραίτητα ουδέτερο pH, αλλά ισορροπημένο. ρυθμιστικά διαλύματα κατασκευασμένα από κιτρικό οξύ, αμμωνία, οξικό οξύ (το οποίο βρίσκεται στο ξύδι σε χαμηλές συγκεντρώσεις) και άλλες ενώσεις μπορεί να έχουν τιμές pH τόσο χαμηλές όσο 2 ή υψηλότερες από 10. Αυτό επιτρέπει τη χρήση ρυθμιστικών διαλυμάτων σε εργασία με πολύ ισχυρά οξέα ή βάσεις.
Ενώ τα ρυθμιστικά διαλύματα είναι ανθεκτικά σε αλλαγές στο pH, αυτό δεν σημαίνει ότι το pH ενός ρυθμιστικού διαλύματος δεν μπορεί να αλλάξει εάν προστεθεί αρκετό ισχυρό οξύ ή ισχυρή βάση. Η ποσότητα ενός ισχυρού οξέος ή βάσης που μπορεί να πάρει ένα ρυθμιστικό διάλυμα προτού συμβούν σημαντικές αλλαγές στο ρΗ είναι γνωστή ως η ρυθμιστική ικανότητα. Η χωρητικότητα διαφέρει ανάλογα με τα βασικά συστατικά του ρυθμιστικού διαλύματος και το πόσο ισχυρό οξύ ή βάση προστίθεται στο διάλυμα. Εάν προσθέσετε ένα ισχυρό οξύ στο ρυθμιστικό διάλυμα, η χωρητικότητα είναι ίση με την ποσότητα της βάσης στο διάλυμα. Εάν προσθέσετε μια ισχυρή βάση, η χωρητικότητα είναι ίση με την ποσότητα του οξέος στο διάλυμα.