Det finns ett antal tillämpningar inom kemi och biologi där förändringar i pH kan ha en stor negativ effekt. Ett exempel på detta finns i människokroppen; förändringar i blodets pH kan ha en förödande effekt, så en mekanism i kroppen som kallas bikarbonatbuffertsystemet håller ditt blods pH i schack.
I laboratoriemiljöer används buffertlösning för att uppnå liknande resultat. Buffertlösningen upprätthåller en balans i pH-värdet för allt som man arbetar med, förhindrar yttre påverkan från att ändra pH-värdet och potentiellt förstöra allt.
En buffertlösning görs upp av en svag syra och dess konjugerade bas eller en svag bas och dess konjugerade syra. De två komponenterna upprätthåller en pH-balans som motstår förändringar när starka syror eller baser tillsätts.
Buffertlösningar
En buffertlösning är en lösning som innehåller både en syra och en bas. Lösningen görs genom att ta en svag syra och tillsätta dess konjugerade bas (som bildas genom att ta bort en proton från samma typ av syra) eller genom att kombinera en svag bas med dess konjugerade syra. Användningen av konjugat är det som ger en buffertlösning dess motståndskraft mot pH-förändringar; det skapar en jämvikt mellan syran och basen som är svår för andra syror eller baser att övervinna. Även när starka syror eller baser tillsätts minskar jämvikten mellan den svaga syran/basen och dess konjugat effekten av tillsatsen på lösningens totala pH.
Buffert pH
Buffertlösningar har ett brett användningsområde, både i den verkliga världen och i labbet. Ett buffrat pH krävs för att de flesta enzymer ska fungera korrekt, och buffring används för att säkerställa korrekt färgkoncentration när färgämnen används. Buffertlösningar används också för att kalibrera utrustning, särskilt pH-mätare som kan vara felkalibrerade om det inte finns någon buffert. Det är värt att notera att buffertlösningar inte nödvändigtvis har ett neutralt pH, bara ett balanserat; buffertlösningar gjorda av citronsyra, ammoniak, ättiksyra (som finns i vinäger i låga koncentrationer) och andra föreningar kan ha pH-värden så låga som 2 eller högre än 10. Detta möjliggör användning av buffertlösningar vid arbete med mycket starka syror eller baser.
Buffertkapacitet
Även om buffertlösningar är resistenta mot förändringar i pH, betyder det inte att pH i en buffertlösning inte kan ändras om tillräckligt med stark syra eller stark bas tillsätts. Mängden av en stark syra eller bas som en buffertlösning kan ta innan betydande pH-förändringar inträffar kallas buffertkapaciteten. Kapaciteten varierar beroende på buffertlösningens kärnkomponenter och hur mycket av den starka syran eller basen som tillsätts lösningen. Om man tillsätter en stark syra till buffertlösningen är kapaciteten lika med mängden bas i lösningen. Om man tillsätter en stark bas är kapaciteten lika med mängden syran i lösningen.
