1。構成:
*バッファシステムは、弱酸とその共役塩基(または弱い塩基とその共役酸)で構成されています。
*弱酸と塩基は互いに平衡状態に存在します。
2。添加酸に応答する:
*強酸(HClのような)が追加されると、バッファシステムの塩基成分が追加されたH+イオンと反応し、その共役酸に変換されます。
*この反応は、追加されたH+を消費し、pHの大幅な減少を防ぎます。
3。追加のベースに応答する:
*強いベース(NaOHのような)が追加されると、バッファシステムの酸成分が追加されたOHIONIONと反応し、コンジュゲートベースに変換します。
*この反応は、追加されたOH-を消費し、pHの大幅な増加を防ぎます。
例:
血液中の一般的な重炭酸塩緩衝液システムを考えてみましょう。
* 弱酸: 炭酸(H2CO3)
* コンジュゲートベース: 重炭酸イオン(HCO3-)
* 酸の追加: H+イオンはHCO3と反応してH2CO3を形成し、H+濃度の増加を最小限に抑えます(したがって、pHの減少)。
* ベースの追加: OHイオンはH2CO3と反応してHCO3およびH2Oを形成し、H+濃度の減少を最小限に抑えます(したがって、pHの増加)。
要約:
*バッファシステムは、追加されたH+またはOHイオンを吸収して中和することにより、pHの変化に抵抗します。
*この能力は、弱酸とその共役ベースの平衡から生じます。
*バッファーの有効性は、酸と塩基成分の濃度に依存し、濃度が類似している場合にバッファーが最適に機能します。
バッファシステムの重要性:
バッファシステムは、血液、細胞、その他の液体などの生物学的システムの適切なpHを維持するために重要です。 pHのわずかな変化でさえ、生物学的プロセスに大きな影響を与える可能性があるため、バッファシステムが生命に不可欠です。