バッファリングの化学
* 平衡： 均衡状態には、共役酸塩基ペアが存在します。たとえば、酢酸/酢酸緩衝液：
*ch₃cooh（酢酸）⇌ch₃coo⁻（酢酸） +h⁺
* le Chatelierの原則： この平衡に外部応力（酸やベースの追加など）が適用されると、システムはシフトしてそのストレスを緩和します。
* 酸の追加： 酸（h⁺）を追加すると、平衡が *左 *にシフトして、追加されたH⁺を消費し、より多くの酢酸を形成します。これにより、H⁺濃度の増加が最小限に抑えられ、pHの減少に抵抗します。
* ベースの追加： 塩基（OH⁻）を追加すると、平衡が *右 *にシフトして追加されたOH⁻を消費し、より多くのアセテートと水を形成します。これにより、H⁺濃度の減少が最小限に抑えられ、pHの増加に抵抗します。
要約：
コンジュゲート酸塩基ペアは、H⁺イオンとOH⁻イオンの両方の「スポンジ」として機能し、pHの大きな変化を防ぎます。バッファーは、コンジュゲート酸と塩基の濃度が類似している場合に効果的に機能します。これにより、酸と塩基の両方を吸収するためのバランスが良いためです。
キーポイント：
* バッファ容量： pHの変化に抵抗するバッファーの能力は、共役酸と塩基の濃度に依存します。 濃度が高いということは、H⁺またはOH⁻を吸収する能力が大きいことを意味します。
* バッファ範囲： 各バッファシステムには、効果的に機能する特定のpH範囲があります。理想的なpH範囲は、通常、ペアの弱酸のPKAの±1 pH単位内です。
* アプリケーション： バッファーソリューションは、以下を含む多くの生物学的および化学システムで重要です。
* 生物学的システム： 血液緩衝液（重炭酸塩システム）は、酵素機能の安定したpHを維持します。
* 化学反応： バッファーは、最適な反応速度と収率のために特定のpH条件を確保します。
* 分析化学： バッファーは、pHを制御するために滴定およびその他の分析方法で使用されます。
