რატომ არის ბუფერები დუღილში?

ადამიანებმა გამოიყენეს ეთანოლი - ღვინოში, ლუდსა და სხვა ალკოჰოლურ სასმელებში - რეკრეაციული პრეპარატი პრეისტორიიდან. სულ ცოტა ხნის წინ ეთანოლი ასევე გახდა მნიშვნელოვანი, როგორც ალტერნატიული საწვავი. იქნება თუ არა ადამიანის მოხმარება თუ მანქანაში წვა, ეთანოლი მზადდება საფუარის, მიკრობების გამოყენებით, რომლებიც შაქარს დუღავენ და ეთანოლს გამოყოფენ, როგორც ნარჩენ პროდუქტს. ამ პროცესში ბუფერებს ემატება, რაც ხელს შეუწყობს pH– ის სტაბილიზაციას.

დუღილისგან კარგი მოსავლის მისაღებად გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს სტაბილური pH– ის ან წყალბადის იონის კონცენტრაციის შენარჩუნებას. ეს იმიტომ ხდება, რომ საფუარი, რომელიც შაქარს დუღს, ცოცხალი ორგანიზმებია და მათი ბიოქიმია მხოლოდ გარკვეულ pH დიაპაზონში მოქმედებს, ისევე როგორც თქვენი. მაგალითად, გოგირდმჟავას აბაზანაში რომ ჩაგდებულიყავით, ეს მოგკლავდა ან საზიანოა. იგივე ეხება საფუარს: თუ pH იმდენად მაღალი ან დაბალია, რომ ტოლერანტობის ფარგლებს მიღმა აღმოჩნდეს, ამან შეიძლება შეაფერხოს მათი ზრდა ან მოკლას კიდეც.

საფუარში დუღილის პროცესი გარკვეულწილად ჰგავს დუღილის პროცესს, რომელიც ხდება თქვენს კუნთოვან უჯრედებში, როდესაც ისინი ჟანგბადს არ იკლებენ - მაგალითად, როდესაც თქვენ ვარჯიშობთ. თქვენი უჯრედები დუღილისგან გამოყოფენ ნახშირორჟანგს და რძემჟავას; პირიქით, საფუარი გამოყოფს ნახშირორჟანგს და ეთანოლს. ნახშირორჟანგი, სინამდვილეში, სწორედ ამიტომ იყენებთ საფუარს, რომ პური გაიზარდოს; ხაფანგში გაზი ქმნის ცვალებად ბუშტებს.

დუღილის ფსკერში დუღილის აქტივობის გამო CO2– ის კონცენტრაცია ხსნარში ნორმაზე მაღალია. CO2 ზედმეტი ჭარბი ბუშტი გამოდის. ამასთან, იგი ასევე მჟავებს ხსნარს, რადგან გახსნილი CO2 აერთიანებს წყალს და ქმნის ნახშირმჟავას. თუ ხსნარი ძალიან მჟავე გახდა, მას შეუძლია შეაფერხოს საფუარის ზრდა. საფუარი ამჯობინებს pH 4 - 6 დიაპაზონში, ამიტომ მცხობელები, ლუდსახარშები და სხვა ინდუსტრიები, რომლებიც დუღილს ეყრდნობიან, იყენებენ ბუფერებს, რათა pH ოპტიმალურ დიაპაზონში შეინარჩუნონ.

PH- ის მატებასთან ერთად, ბუფერული ნაერთის წყალბადის იონების (პროტონის) დაკარგვის სიჩქარე იზრდება და მიუხედავად იმისა, რომ ბუფერულმა ნაერთმა დაკარგა პროტონები, ხსნარის pH მხოლოდ იცვლება ოდნავ როდესაც pH ეცემა, ხდება საპირისპირო პროცესი; ბუფერული მოლეკულების დიდმა ნაწილმა მიიღო პროტონები და კვლავ ბუფერი ზომიერებს pH– ის ცვლილებას. ძირითადად, ბუფერული ნაერთი ხელს უწყობს ჭარბი მჟავიანობის ან ტუტეობის "გაჟღენთვას". PH მხოლოდ მნიშვნელოვნად შეიცვლება მას შემდეგ, რაც ბუფერული ნაერთის უმეტესი ნაწილი განეიტრალდება ან „დაიხარჯება“.