Osnove kemije: Kaj je pufer?

A blažilnik je rešitev ki vsebujejo bodisi a šibka kislina in njegove sol ali a šibka osnova in njegove sol, ki je odporen na spremembe v pH. Z drugimi besedami, pufer je vodna raztopina bodisi šibke kisline in njene konjugacijske baze bodisi šibke baze in njene konjugirane kisline. Pufer se lahko imenuje tudi pH pufer, vodikov ionski pufer ali puferska raztopina.

Odbojniki se uporabljajo za vzdrževanje stabilnega pH v raztopini, saj lahko nevtralizirajo majhne količine dodatne kisline baze. Za dano raztopino pufra obstaja delovno območje pH in nastavljena količina kisline ali baze, ki jo lahko nevtraliziramo, preden se pH spremeni. Količina kisline ali baze, ki jo lahko dodamo v pufer pred spreminjanjem pH, se imenuje njegova zmogljivost pufra.

The Henderson-Hasselbalchova enačba lahko uporabimo za merjenje približnega pH pufra. Za uporabo enačbe se namesto ravnotežne koncentracije vnese začetna koncentracija ali stehiometrična koncentracija.

Splošna oblika kemijske reakcije pufra je:

HA ⇌ H⁺ + A⁻

• kri - vsebuje bikarbonatni puferski sistem
• TRIS blažilnik
• fosfatni pufer

Kot rečeno, so puferi uporabni v določenih območjih pH. Na primer, tukaj je območje pH običajnih puferjev:

Ko pripravimo pufersko raztopino, pH raztopine prilagodimo tako, da jo dobimo v ustreznem učinkovitem območju. Običajno dodamo močno kislino, kot je klorovodikova kislina (HCl) za znižanje pH kislih puferjev. Dodana je močna baza, kot je raztopina natrijevega hidroksida (NaOH) za dvig pH alkalnih puferjev.

Da bi razumeli, kako deluje pufer, upoštevajte primer puferske raztopine, pripravljene z raztapljanjem natrijevega acetata v ocetno kislino. Ocetna kislina je (kot lahko poveš iz imena) kislina: CH₃COOH, medtem ko natrijev acetat disocira v raztopini, da dobimo konjugirano bazo, acetatni ioni CH₃COO^-. Enačba reakcije je:

CH₃COOH (aq) + OH^-(aq) ⇆ CH₃COO^-(aq) + H₂O (aq)

Če tej raztopini dodamo močno kislino, jo acetatni ion nevtralizira:

CH₃COO^-(aq) + H⁺(aq) ⇆ CH₃COOH (vod.)

To premakne ravnotežje začetne reakcije pufra, tako da pH ostane stabilen. Močna baza pa bi reagirala z ocetno kislino.

Večina pufrov deluje v relativno ozkem območju pH. Izjema je citronska kislina, ker ima tri vrednosti pKa. Ko ima spojina več pKa vrednosti, postane pufer večji razpon pH. Možno je kombinirati tudi pufre, če so njihove vrednosti pKa blizu (razlikujejo se za 2 ali manj) in pH prilagodite z močno bazo ali kislino, da dosežete želeno območje. Na primer, McIvaine pufer se pripravi s kombiniranjem zmesi Na₂PO₄ in citronska kislina. Glede na razmerje med spojinami je pufer lahko učinkovit od pH 3,0 do 8,0. Mešanica citronska kislina, borova kislina, monokalijev fosfat in dietil barbitujska kislina lahko pokrivajo območje pH od 2,6 do 12!

• Pufer je vodna raztopina, ki ohranja pH vrednosti raztopine skoraj konstantno.
• Pufer je sestavljen iz šibke kisline in njene konjugacijske baze ali šibke baze in njene konjugirane kisline.
• Kapaciteta pufra je količina kisline ali baze, ki jo lahko dodate, preden se pH pufra spremeni.
• Primer puferske raztopine je bikarbonat v krvi, ki ohranja notranji pH telesa.

• Butler, J. N. (1964). Ionsko ravnovesje: matematični pristop. Addison-Wesley. str. 151.
• Carmody, Walter R. (1961). "Enostavno pripravljena serija širokega razpona". J. Chem. Educ. 38 (11): 559–560. doi:10.1021 / ed038p559
• Hulanicki, A. (1987). Reakcije kislin in baz v analitični kemiji. Prevedla Masson, Mary R. Horwood. ISBN 0-85312-330-6.
• Mendham, J.; Denny, R. C; Barnes, J. D.; Thomas, M. (2000). "Dodatek 5". Vogelov učbenik kvantitativne kemijske analize (5. izd.). Harlow: Pearson Education. ISBN 0-582-22628-7.
• Škorpijon, R. (2000). Osnove kislin, baz, puferjev in njihova uporaba v biokemijskih sistemih. ISBN 0-7872-7374-0.