ישנם מספר יישומים בכימיה ובביולוגיה שבהם לשינויים ב- pH יכולה להיות השפעה שלילית משמעותית. דוגמה אחת לכך קיימת בגוף האדם; לשינויים ב- pH בדם יכולה להיות השפעה הרסנית, ולכן מנגנון בגוף המכונה מערכת חוצץ ביקרבונט שומר על בדיקת ה- pH בדם. בהגדרות מעבדה, פתרון חיץ משמש להשגת תוצאות דומות. תמיסת החיץ שומרת על איזון ב- pH של כל מה שעובדים איתו, ומונעת מהשפעות חיצוניות לשנות את ה- pH ואולי להרוס הכל.
TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)
תמיסת חיץ מורכבת מחומצה חלשה ובסיסה המצומד או בסיס חלש וחומצה מצומדת שלה. שני המרכיבים שומרים על איזון pH העמיד בפני שינוי כאשר מוסיפים לו חומצות חזקות או בסיסים.
תמיסת חיץ היא תמיסה המכילה גם חומצה וגם בסיס. הפתרון מיוצר על ידי לקיחת חומצה חלשה והוספת בסיס הצמידה שלה (שנוצר על ידי הוצאת פרוטון מאותו סוג של חומצה) או על ידי שילוב של בסיס חלש עם חומצת הצמידה שלו. השימוש בצמידות הוא זה שנותן לפתרון חיץ את עמידותו בפני שינויים ב- pH; זה יוצר שיווי משקל בין החומצה לבסיס שקשה להתגבר על חומצות או בסיסים אחרים. גם כאשר מוסיפים חומצות או בסיסים חזקים, שיווי המשקל בין החומצה / בסיס החלש לבין הצמידה שלה מפחית את השפעת התוספת על ה- pH הכולל של התמיסה.
לפתרונות המאגר יש מגוון רחב של יישומים, הן בעולם האמיתי והן במעבדה. PH שנאגר נדרש על מנת שרוב האנזימים יפעלו כהלכה, ונעשה שימוש במאגר על מנת להבטיח ריכוז צבע נכון בעת שימוש בצבעים. פתרונות חוצץ משמשים גם לכיול ציוד, במיוחד מדי pH שיכולים להיות מכוילים בצורה שגויה אם חיץ אינו קיים. ראוי לציין שלפתרונות המאגר אין בהכרח pH ניטראלי, אלא רק מאוזן; תמיסות חיץ המיוצרות מחומצת לימון, אמוניה, חומצה אצטית (שנמצאת בחומץ בריכוזים נמוכים) ותרכובות אחרות יכולות להיות בעלות ערכי pH נמוכים כמו 2 או גבוה מ -10. זה מאפשר שימוש בתמיסות חיץ בעבודה עם חומצות או בסיסים חזקים מאוד.
בעוד שפתרונות חיץ עמידים בפני שינויים ב- pH, אין זה אומר ש- pH של תמיסת חיץ אינו יכול להשתנות אם מוסיפים מספיק חומצה חזקה או בסיס חזק. כמות החומצה או הבסיס החזקים שתמיסת חיץ יכולה לקחת לפני שמתרחשים שינויים משמעותיים ב- pH מכונה קיבולת החיץ. הקיבולת שונה בהתאם למרכיבי הליבה של תמיסת החיץ וכמה מהחומצה החזקה או מהבסיס מוסיפים לתמיסה. אם מוסיפים חומצה חזקה לתמיסת החיץ, הקיבולת שווה לכמות הבסיס בתמיסה. אם מוסיפים בסיס חזק, הקיבולת שווה לכמות החומצה בתמיסה.
