バッファー

溶液に少量の酸または塩基を追加すると、pHが大幅に低下または上昇する可能性があります。しかし、多くの化学的および生化学的プロセスが機能するためには、安定したpHが必要です。バッファーは、バッファー容量を超えない場合、溶液のpHの急激な変化を防ぐことができます。

バッファーには、弱酸とその共役塩基、または弱塩基とその共役酸が含まれています。例えば、ヒトの血液は、弱酸である炭酸と、その共役塩基である重炭酸イオンからなる緩衝液を用いて、pHを7.4付近に維持します。

共役酸-塩基対は、共役酸を中和しないか、酢酸と酢酸が反応しないなどの塩基を中和しないため、バッファーを形成します。ただし、弱酸である酢酸と弱塩基であるアンモニアを一緒に添加すると、反応して酢酸アンモニウム塩-アンモニウムが形成されます。

緩衝液では、弱酸は生成された水酸化物イオンと反応して添加塩基を中和しますが、その共役塩基は、任意のヒドロニウムイオンと反応して添加された酸を中和します。同様のメカニズムは、弱塩基とその共役酸の場合にも機能します。