Yra daugybė chemijos ir biologijos programų, kuriose pH pokyčiai gali turėti didelį neigiamą poveikį. Vienas iš to pavyzdžių yra žmogaus kūne; kraujo pH pokyčiai gali turėti niokojantį poveikį, todėl organizmo mechanizmas, žinomas kaip bikarbonatų buferinė sistema, kontroliuoja jūsų kraujo pH. Laboratorijoje nustatant panašius rezultatus, naudojamas buferinis tirpalas. Buferinis tirpalas palaiko bet kokio darbo pH pusiausvyrą, neleisdamas išorinėms įtakoms perkelti pH ir potencialiai viską sugadinti.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Buferinį tirpalą sudaro silpna rūgštis ir jos konjuguota bazė arba silpna bazė ir konjuguota rūgštis. Du komponentai palaiko pH balansą, kuris priešinasi pokyčiams, kai į jį dedama stiprių rūgščių ar bazių.
Buferinis tirpalas yra tirpalas, kuriame yra ir rūgšties, ir bazės. Tirpalas gaunamas paėmus silpną rūgštį ir pridedant jos konjugato bazę (kuri susidaro pašalinant protoną iš tos pačios rūšies rūgšties) arba sujungiant silpną bazę su jos konjuguota rūgštimi. Konjugatų naudojimas suteikia buferiniam tirpalui atsparumą pH pokyčiams; tai sukuria pusiausvyrą tarp rūgšties ir bazės, kurią kitoms rūgštims ar bazėms sunku įveikti. Net kai pridedama stiprių rūgščių ar bazių, pusiausvyra tarp silpnos rūgšties / bazės ir jos konjugato sumažina įpylimo poveikį bendram tirpalo pH.
Buferiniai sprendimai turi platų pritaikymo spektrą tiek realiame pasaulyje, tiek laboratorijoje. Norint, kad dauguma fermentų veiktų teisingai, reikalingas buferinis pH, o norint užtikrinti tinkamą spalvų koncentraciją naudojant dažus, naudojamas buferinis tirpalas. Buferiniai tirpalai taip pat naudojami kalibruoti įrangą, ypač pH matuoklius, kurie gali būti netinkamai sukalibruoti, jei buferio nėra. Verta paminėti, kad buferinių tirpalų pH nebūtinai turi būti neutralus, tik subalansuotas; buferinių tirpalų, pagamintų iš citrinų rūgšties, amoniako, acto rūgšties (kurios actas yra mažos koncentracijos) ir kitų junginių, pH vertė gali būti mažesnė kaip 2 arba didesnė nei 10. Tai leidžia naudoti buferinius tirpalus dirbant su labai stipriomis rūgštimis ar bazėmis.
Nors buferiniai tirpalai yra atsparūs pH pokyčiams, tai nereiškia, kad buferinio tirpalo pH negali pasikeisti, jei pridedama pakankamai stiprios rūgšties ar stiprios bazės. Stiprios rūgšties ar bazės kiekis, kurį buferinis tirpalas gali paimti prieš įvykstant reikšmingiems pH pokyčiams, yra žinomas kaip buferio talpa. Talpa skiriasi priklausomai nuo pagrindinių buferinio tirpalo komponentų ir nuo to, kiek stiprios rūgšties ar bazės pridedama į tirpalą. Jei į buferinį tirpalą įpilama stiprios rūgšties, talpa lygi bazės kiekiui tirpale. Jei pridedama stipri bazė, talpa lygi rūgšties kiekiui tirpale.