Puffer

Das Hinzufügen einer kleinen Menge Säure oder Base zu einer Lösung kann zu einer signifikanten Abnahme oder Erhöhung des pH-Werts führen. Viele chemische und biochemische Prozesse benötigen jedoch einen stabilen pH-Wert, um zu funktionieren. Puffer können eine drastische Veränderung des pH-Werts einer Lösung verhindern, wenn ihre Pufferkapazität nicht überschritten wird.

Puffer enthalten eine schwache Säure und ihre konjugierte Base oder eine schwache Base und ihre konjugierte Säure. Zum Beispiel hält menschliches Blut seinen pH-Wert nahe 7,4 mit einem Puffer, der aus Kohlensäure, einer schwachen Säure, und Bikarbonationen, seiner konjugierten Base, besteht.

Konjugierte Säure-Base-Paare bilden Puffer, da sie ihre konjugierte Säure oder Base nicht neutralisieren, z. B. können Essigsäure und Acetat nicht reagieren. Wenn jedoch Essigsäure, eine schwache Säure, und Ammoniak, eine schwache Base, zusammen addiert werden, reagieren sie zu einem Salz-Ammoniumacetat.

In einem Puffer neutralisiert die schwache Säure jede hinzugefügte Base, indem sie mit den erzeugten Hydroxidionen reagiert, während ihre konjugierte Base jede hinzugefügte Säure neutralisiert, indem sie mit beliebigen Hydroniumionen reagiert. Ein ähnlicher Mechanismus funktioniert bei einer schwachen Base und ihrer konjugierten Säure.