Det finnes en rekke anvendelser innen kjemi og biologi der endringer i pH kan ha en betydelig negativ effekt. Ett eksempel på dette finnes i menneskekroppen; endringer i pH i blodet kan ha en ødeleggende effekt, så en mekanisme i kroppen, kjent som bikarbonatbuffersystemet, holder blodets pH i sjakk. I laboratorieinnstillinger brukes bufferløsning for å oppnå lignende resultater. Bufferløsningen opprettholder en balanse i pH-verdien til det som det jobbes med, og forhindrer at påvirkninger utenfor påvirker pH og potensielt ødelegger alt.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
En bufferløsning består av en svak syre og dens konjugatbase eller en svak base og dens konjugatsyre. De to komponentene opprettholder en pH-balanse som motstår endring når sterke syrer eller baser tilsettes den.
En bufferløsning er en løsning som inneholder både en syre og en base. Løsningen er laget ved å ta en svak syre og tilsette dens konjugatbase (som dannes ved å fjerne en proton fra samme syre) eller ved å kombinere en svak base med dens konjugatsyre. Bruken av konjugater er det som gir en bufferløsning sin motstand mot pH-endringer; det skaper en likevekt mellom syren og basen som er vanskelig for andre syrer eller baser å overvinne. Selv når sterke syrer eller baser tilsettes, reduserer likevekten mellom den svake syren / basen og dens konjugat virkningen av tilsetningen på den totale løsningens pH.
Bufferløsninger har et bredt spekter av applikasjoner, både i den virkelige verden og i laboratoriet. Det kreves en bufret pH for at de fleste enzymer skal fungere riktig, og bufring brukes for å sikre riktig fargekonsentrasjon når du bruker fargestoffer. Bufferløsninger brukes også til å kalibrere utstyr, spesielt pH-målere som kan bli feilkalibrert hvis det ikke er en buffer. Det er verdt å merke seg at bufferløsninger ikke nødvendigvis har en nøytral pH, bare en balansert; bufferløsninger laget av sitronsyre, ammoniakk, eddiksyre (som finnes i eddik i lave konsentrasjoner) og andre forbindelser kan ha pH-verdier så lave som 2 eller høyere enn 10. Dette tillater bruk av bufferløsninger i arbeid med veldig sterke syrer eller baser.
Mens bufferløsninger er motstandsdyktige mot endringer i pH, betyr ikke dette at pH i en bufferløsning ikke kan endres hvis det tilsettes nok sterk syre eller sterk base. Mengden av en sterk syre eller base som en bufferløsning kan ta før betydelige pH-endringer oppstår, er kjent som bufferkapasiteten. Kapasiteten varierer avhengig av kjernekomponentene i bufferløsningen og hvor mye av den sterke syren eller basen som tilsettes løsningen. Hvis du tilsetter en sterk syre til bufferløsningen, er kapasiteten lik mengden av basen i løsningen. Hvis du legger til en sterk base, er kapasiteten lik mengden av syren i løsningen.