Hva gjør en buffer gjøre i kjemi?

Buffere som brukes i kjemien for å modulere og stabilisere pH i en løsning. En bufret oppløsning kan gjøres på en rekke måter, enklest ved å lage en blanding av en svak syre og dens korresponderende base.

Historie

Syrer og baser spille en sentral rolle i kjemi. Bronsted-syrer teorien om sier at en syre er noe som kan donere et hydrogen, og en base er noe som vil akseptere en hydrogen. Vanlige eksempler er eddiksyre (finnes i eddik) eller svovelsyre, (finnes i bilbatterier).

Betydning

En viktig nummer for en hvilken som helst vandig oppløsning er pH-verdien. PH-verdien er den negative logaritme av konsentrasjonen av hydrogenioner (ofte representert som en hydronium-ion, som er et vannmolekyl med en ekstra proton vedlagt). Noe med en pH på mindre enn 7 er ansett for å være sur, og en løsning som har en pH på større enn 7 er grunnleggende. Rent vann, som har en lik mengde av syre og base i den, er definert som å ha en pH-verdi på 7.

Identifikasjon

Bufrede løsninger brukes for å lage en løsning som oppviser meget liten endring i pH-verdien når små mengder av en syre eller base tilsettes til den. En buffer kan fremstilles ved tilsetning av en svak syre og dens korresponderende base til en løsning. Alternativt kan en svak base og dens konjugerte syre anvendes. Buffere er mest effektive når de mengder av den svake syre / base og den korresponderende base / syre anvendes --- generelt for å være effektiv, bør heller ikke mengden være mer enn 10 ganger større enn den andre.

Egenskaper

PH i en bufret løsning er definert av Henderson-Hasselbalch-ligningen, som sier at pH-verdien i en oppløsning er lik det syre dissosiasjonskonstanten av den svake syre pluss logaritmen av forholdet av konsentrasjonene av korresponderende base til den svake syren . Syren dissosiasjonskonstant er et tall som definerer tendensen av en syre for å dissosiere og danne hydrogenioner. En sterk syre vil ha en meget lav dissosiasjonskonstant, mens en svakere man kan ha en betydelig høyere en, rundt 5.

betraktninger

Bufrede løsninger har mange programmer i kjemisk industri for prosesser som krever en bestemt pH-område å arbeide. Dette gjelder også for det menneskelige legeme, som inneholder mange enzymer som er bare funksjonell på en bestemt pH-verdi. Utenfor dette området, enzymene er enten ute av stand til å katalysere reaksjoner, eller i noen tilfeller vil misfold og bli brutt ned; dermed er en blanding av karbonsyre og bikarbonat brukes av kroppen for å beholde pH i blod mellom 7,35 og 7,45.