Există o serie de aplicații în chimie și biologie în care modificările pH-ului pot avea un efect negativ major. Un exemplu în acest sens există în corpul uman; modificările pH-ului din sânge ar putea avea un efect devastator, astfel încât un mecanism din interiorul corpului, cunoscut sub numele de sistem tampon bicarbonat, ține sub control pH-ul sângelui. În setările de laborator, soluția tampon este utilizată pentru a obține rezultate similare. Soluția tampon menține un echilibru al pH-ului cu orice se lucrează, împiedicând influențele exterioare să schimbe pH-ul și potențial să distrugă totul.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
O soluție tampon este alcătuită dintr-un acid slab și baza sa conjugată sau o bază slabă și acidul său conjugat. Cele două componente mențin un echilibru al pH-ului care rezistă schimbării atunci când se adaugă acizi puternici sau baze.
O soluție tampon este o soluție care conține atât un acid, cât și o bază. Soluția se face prin luarea unui acid slab și adăugarea bazei sale conjugate (care se formează prin îndepărtarea unui proton din același tip de acid) sau prin combinarea unei baze slabe cu acidul său conjugat. Utilizarea conjugatelor este cea care conferă unei soluții tampon rezistența sa la modificările pH-ului; creează un echilibru între acid și bază, care este greu de depășit pentru alți acizi sau baze. Chiar și atunci când se adaugă acizi sau baze puternice, echilibrul dintre acidul / baza slab și conjugatul său reduce impactul adăugării asupra pH-ului general al soluției.
Soluțiile tampon au o gamă largă de aplicații, atât în lumea reală, cât și în laborator. Un pH tamponat este necesar pentru ca majoritatea enzimelor să funcționeze corect, iar tamponarea este utilizată pentru a asigura o concentrație adecvată de culoare atunci când se utilizează coloranți. Soluțiile tampon sunt, de asemenea, utilizate pentru calibrarea echipamentelor, în special a contoarelor de pH care ar putea fi calibrate greșit dacă nu există un tampon. Este demn de remarcat faptul că soluțiile tampon nu au neapărat un pH neutru, ci doar unul echilibrat; soluțiile tampon obținute din acid citric, amoniac, acid acetic (care se găsește în oțet în concentrații scăzute) și alți compuși pot avea valori ale pH-ului de până la 2 sau mai mari de 10. Acest lucru permite utilizarea soluțiilor tampon în lucrul cu acizi sau baze foarte puternice.
În timp ce soluțiile tampon sunt rezistente la modificările pH-ului, acest lucru nu înseamnă că pH-ul unei soluții tampon nu se poate modifica dacă se adaugă suficient acid puternic sau bază puternică. Cantitatea de acid sau bază puternică pe care o soluție tampon o poate lua înainte de a se produce modificări semnificative ale pH-ului este cunoscută sub numele de capacitatea tamponului. Capacitatea diferă în funcție de componentele de bază ale soluției tampon și de cantitatea de acid sau bază puternică adăugată la soluție. Dacă se adaugă un acid puternic soluției tampon, capacitatea este egală cu cantitatea de bază din soluție. Dacă se adaugă o bază puternică, capacitatea este egală cu cantitatea de acid din soluție.