Il existe un certain nombre d'applications en chimie et en biologie où les changements de pH peuvent avoir un effet négatif majeur. Un exemple de ceci existe dans le corps humain; les changements du pH sanguin pourraient avoir un effet dévastateur, donc un mécanisme dans le corps connu sous le nom de système tampon de bicarbonate maintient le pH de votre sang sous contrôle. En laboratoire, une solution tampon est utilisée pour obtenir des résultats similaires. La solution tampon maintient un équilibre dans le pH de tout ce qui est travaillé, empêchant les influences extérieures de modifier le pH et de tout gâcher.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
Une solution tampon est constituée d'un acide faible et de sa base conjuguée ou d'une base faible et de son acide conjugué. Les deux composants maintiennent un équilibre de pH qui résiste au changement lorsque des acides ou des bases forts y sont ajoutés.
Une solution tampon est une solution contenant à la fois un acide et une base. La solution est faite en prenant un acide faible et en ajoutant sa base conjuguée (qui est formée en retirant un proton du même type d'acide) ou en combinant une base faible avec son acide conjugué. L'utilisation de conjugués est ce qui confère à une solution tampon sa résistance aux changements de pH; il crée un équilibre entre l'acide et la base qui est difficile à surmonter pour d'autres acides ou bases. Même lorsque des acides ou des bases forts sont ajoutés, l'équilibre entre l'acide/base faible et son conjugué réduit l'impact de l'ajout sur le pH global de la solution.
Les solutions tampons ont un large éventail d'applications, à la fois dans le monde réel et en laboratoire. Un pH tamponné est nécessaire pour que la plupart des enzymes fonctionnent correctement, et le tamponnage est utilisé pour assurer une concentration de couleur appropriée lors de l'utilisation de colorants. Les solutions tampons sont également utilisées pour étalonner l'équipement, en particulier les pH-mètres qui peuvent être mal étalonnés si un tampon n'est pas présent. Il convient de noter que les solutions tampons n'ont pas nécessairement un pH neutre, juste un pH équilibré; Les solutions tampons à base d'acide citrique, d'ammoniac, d'acide acétique (qui se trouve dans le vinaigre à de faibles concentrations) et d'autres composés peuvent avoir des valeurs de pH aussi basses que 2 ou supérieures à 10. Cela permet l'utilisation de solutions tampons dans le travail avec des acides ou des bases très fortes.
Bien que les solutions tampons résistent aux changements de pH, cela ne signifie pas que le pH d'une solution tampon ne peut pas changer si suffisamment d'acide fort ou de base forte est ajouté. La quantité d'acide ou de base forte qu'une solution tampon peut absorber avant que des changements de pH significatifs ne se produisent est connue sous le nom de capacité tampon. La capacité diffère en fonction des composants de base de la solution tampon et de la quantité d'acide ou de base forte ajoutée à la solution. Si vous ajoutez un acide fort à la solution tampon, la capacité est égale à la quantité de base dans la solution. Si vous ajoutez une base forte, la capacité est égale à la quantité d'acide dans la solution.