バッファソリューションが機能する理由は次のとおりです。
* 構成: バッファー溶液には、弱酸とそのコンジュゲートベース(または弱い塩基とその共役酸)が含まれています。
* 平衡: 弱酸とその共役ベースは平衡状態に存在します。 これは、それらを加えて酸を中和するために酸または塩基で反応できることを意味します。
* 中和:
*強酸を加えると、緩衝液のコンジュゲートベースが酸と反応し、弱酸と水を形成します。これにより、pHの減少が最小限に抑えられます。
*強いベースが追加されると、緩衝液の弱酸がベースと反応し、共役塩基と水が形成されます。これにより、pHの増加が最小限に抑えられます。
例:
一般的なバッファー溶液は、酢酸(Ch₃COOH)とそのコンジュゲートベースである酢酸イオン(Ch₃COO⁻)から作られています。
*強酸を加えると、酢酸イオンは酸と反応して酢酸を形成し、pHの大幅な減少を防ぎます。
*強い塩基が追加されると、酢酸が塩基と反応して酢酸イオンを形成し、pHの大幅な増加を防ぎます。
バッファ溶液の重要性:
バッファーソリューションは、多くの生物学的および化学システムで非常に重要です。
* 生物学的システム: 緩衝液は、生命に不可欠な狭い範囲内で、血液、細胞、およびその他の生物液のpHを維持するのに役立ちます。
* 化学反応: バッファー溶液は化学反応で使用され、pHが一定のままであることを保証します。これは、反応が効率的に進行するために重要です。
* 実験室研究: バッファーは、溶液のpHを制御するために実験室の実験で広く使用されています。
特定の種類のバッファソリューションの詳細や、特定のアプリケーションで使用する方法について詳しく知りたい場合はお知らせください。