İnsanlar, tarih öncesinden beri şarap, bira ve diğer alkollü içeceklerde etanolü eğlence amaçlı bir ilaç olarak kullandılar. Daha yakın zamanlarda, etanol de alternatif bir yakıt olarak önemli hale geldi. İster insan tüketimi isterse arabalarda yanma için olsun, etanol maya, şekerleri fermente eden ve etanol atık ürün olarak salan mikroplar kullanılarak üretilir. pH'ı stabilize etmeye yardımcı olmak için bu işlem sırasında tamponlar eklenir.
pH
Fermantasyondan iyi bir verim elde etmek için sabit pH veya hidrojen iyonu konsantrasyonunun korunması çok önemlidir. Bunun nedeni, şekerleri fermente eden mayanın canlı organizmalar olması ve onların biyokimyasının sadece sizinki gibi belirli bir pH aralığında iyi işlemesidir. Örneğin, bir sülfürik asit banyosuna daldırıldıysanız, sizi ya öldürür ya da ağır şekilde yaralar. Aynısı maya için de geçerlidir: pH çok yüksek veya düşükse, tolerans aralığının dışına düşerse, büyümelerini engelleyebilir ve hatta onları öldürebilir.
Karbon dioksit
Mayadaki fermantasyon süreci, kas hücrelerinizde oksijen eksikliği olduğunda – örneğin sprint yaparken – meydana gelen fermantasyon süreciyle bazı benzerlikler taşır. Hücreleriniz fermantasyondan karbondioksit ve laktik asit salıyor; aksine maya, karbondioksit ve etanol salmaktadır. Aslında bu karbondioksit, ekmeği kabartmak için mayayı kullanmanızın nedenidir; sıkışan gaz, hamurda genişleyen kabarcıklar oluşturur.
Karbonik asit
Bir fermantasyon teknesinde, fermantasyon aktivitesi nedeniyle çözeltideki CO2 konsantrasyonu normalden daha yüksektir. Bu fazla CO2'nin çoğu kabarcıklanır. Çözünmüş CO2 su ile birleşerek karbonik asit oluşturduğu için çözeltiyi de asitleştirir. Çözelti çok asidik hale gelirse, maya büyümesini engelleyebilir. Maya, 4 - 6 aralığında bir pH'ı tercih eder, bu nedenle fırıncılar, bira fabrikaları ve fermantasyona dayanan diğer endüstriler pH'ı optimum aralıkta tutmak için tamponlar kullanır.
Tamponların İşlevi
pH yükseldikçe, tampon bileşiğin hidrojen iyonlarını (protonları) kaybetme hızı artar ve Tampon bileşiğin daha fazlası protonlarını kaybetmiş olsa da, çözeltinin pH'ı sadece değişir. biraz. pH düştüğünde, ters işlem gerçekleşir; tampon moleküllerinin daha büyük bir kısmı protonları kabul etmiştir ve yine tampon pH'daki değişimi yumuşatmaktadır. Temel olarak, tampon bileşik, fazla asitliği veya alkaliliği "emmeye" yardımcı olur. pH, ancak tampon bileşiğin çoğu nötralize edildiğinde veya "tükendiğinde" önemli ölçüde değişmeye başlayacaktır.