Kimya ve biyolojide pH'daki değişikliklerin büyük bir olumsuz etkiye sahip olabileceği bir dizi uygulama vardır. Bunun bir örneği insan vücudunda vardır; kan pH'ındaki değişiklikler yıkıcı bir etkiye sahip olabilir, bu nedenle vücuttaki bikarbonat tamponlama sistemi olarak bilinen bir mekanizma kanınızın pH'ını kontrol altında tutar. Laboratuar ortamlarında, benzer sonuçları elde etmek için tampon çözelti kullanılır. Tampon çözelti, üzerinde çalışılan her şeyin pH'ında bir denge sağlar, dış etkilerin pH'ı değiştirmesini ve potansiyel olarak her şeyi mahvetmesini önler.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Bir tampon çözelti, zayıf bir asit ve onun eşlenik bazından veya zayıf bir baz ve onun eşlenik asidinden oluşur. İki bileşen, güçlü asitler veya bazlar eklendiğinde değişime direnen bir pH dengesi sağlar.
Tampon çözelti, hem asit hem de baz içeren bir çözeltidir. Çözelti, zayıf bir asit alınarak ve onun eşlenik bazının eklenmesiyle (aynı tip asitten bir protonun çıkarılmasıyla oluşan) veya zayıf bir bazın eşlenik asidiyle birleştirilmesiyle yapılır. Bir tampon çözeltiye pH değişikliklerine karşı direncini veren şey, konjugatların kullanımıdır; asit ve baz arasında, diğer asitlerin veya bazların üstesinden gelmesi zor olan bir denge oluşturur. Güçlü asitler veya bazlar eklendiğinde bile, zayıf asit/baz ve onun konjugatı arasındaki denge, ilavenin toplam çözelti pH'ı üzerindeki etkisini azaltır.
Tampon çözümleri hem gerçek dünyada hem de laboratuvarda çok çeşitli uygulamalara sahiptir. Çoğu enzimin doğru çalışması için tamponlu bir pH gereklidir ve boyalar kullanılırken uygun renk konsantrasyonunu sağlamak için tamponlama kullanılır. Tampon çözeltiler ayrıca ekipmanı kalibre etmek için kullanılır, özellikle bir tampon mevcut değilse yanlış kalibre edilebilecek pH metreleri. Tampon çözeltilerin mutlaka nötr bir pH'a sahip olmadığını, sadece dengeli bir pH'a sahip olduğunu belirtmekte fayda var; Sitrik asit, amonyak, asetik asit (sirkede düşük konsantrasyonlarda bulunur) ve diğer bileşiklerden yapılan tampon çözeltilerin pH değerleri 2 kadar düşük veya 10'dan yüksek olabilir. Bu, çok güçlü asitler veya bazlarla çalışırken tampon çözeltilerin kullanımına izin verir.
Tampon çözeltileri pH'daki değişikliklere karşı dirençli olsa da, bu, yeterli güçlü asit veya güçlü baz eklendiğinde bir tampon çözeltisinin pH'ının değişemeyeceği anlamına gelmez. Önemli pH değişiklikleri meydana gelmeden önce bir tampon çözeltisinin alabileceği güçlü asit veya baz miktarı, tampon kapasitesi olarak bilinir. Kapasite, tampon çözeltisinin çekirdek bileşenlerine ve çözeltiye ne kadar güçlü asit veya bazın eklendiğine bağlı olarak değişir. Tampon çözeltiye kuvvetli asit eklenirse kapasite çözeltideki baz miktarına eşittir. Güçlü bir baz eklenirse, kapasite çözeltideki asit miktarına eşittir.