1。弱酸/共役塩基対:
* 例: 酢酸(CH3COOH)および酢酸イオン(CH3COO-)
* どのように機能するか: 弱酸は、追加の塩基を中和するためにプロトン(H+)を寄付することができますが、コンジュゲートベースはプロトンを受け入れて追加の酸を中和することができます。 これにより、比較的安定したpHが維持されます。
2。弱い塩基/共役酸ペア:
* 例: アンモニア(NH3)およびアンモニウムイオン(NH4+)
* どのように機能するか: 弱い塩基は陽子(H+)を受け入れて追加の酸を中和し、共役酸は追加の塩基を中和するためにプロトンを供与することができます。
3。ポリプリック酸:
* 例: リン酸(H3PO4)
* どのように機能するか: ポリプリック酸には複数のイオン化可能なプロトンがあり、さまざまな共役塩基の存在により、異なるpH範囲でバッファーとして作用できます。たとえば、H3PO4はH2PO4-の存在下でバッファーとして機能し、H2PO4-はHPO42-の存在下でバッファーとして機能します。
重要な考慮事項:
* バッファ容量: バッファーの量またはベースの量は、そのpHが大幅に変化する前に中和することができます。これは、バッファー成分の濃度によって決定されます。
* pH範囲: バッファーは特定のpH範囲内で最適に機能します。これは、通常、弱酸のPKAの1つのpH単位内にあります。
生物学的意義:
バッファーは、次のような生物学的システムのpHバランスを維持するために不可欠です。
* 血: 重炭酸塩緩衝液システムは、血液のpHを調節し、狭い範囲内に保持するのに役立ちます(7.35-7.45)。
* 細胞液: 緩衝液は、細胞内液のpHを維持するために重要です。これは、酵素活性やその他の細胞プロセスに不可欠です。
一般的なバッファーの例:
* リン酸緩衝液: 生物学的研究および実験室アプリケーションで使用されます。
* Trisバッファー: 分子生物学と生化学で使用されます。
* HEPESバッファー: 細胞培養およびその他の生物学的実験における一般的なバッファー。
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