1。バッファシステム:
*バッファー溶液は通常、弱酸とその共役塩基(または弱い塩基とその共役酸)で構成されます。
*たとえば、一般的な緩衝液は、酢酸(Ch₃COOH)とその共役ベースである酢酸塩(Ch₃COO⁻)から作られています。
2。酸の追加:
*少量の酸(H⁺イオン)をバッファー溶液に添加すると、共役塩基(Ch₃COO⁻)がH h孔と反応して、弱酸(Ch₃COOH)を形成します。
*この反応は、溶液からH⁺イオンを効果的に除去し、pHの大幅な低下を防ぎます。
3。ベースの追加:
*少量の塩基(OH⁻イオン)がバッファー溶液に加えられると、弱酸(Ch₃COOH)がOH⁻イオンと反応して水(H₂O)とコンジュゲートベース(Ch₃COO⁻)を形成します。
*この反応はOH⁻イオンを消費し、pHの大幅な増加を防ぎます。
4。平衡:
*バッファシステムは平衡状態で動作します。弱酸とそのコンジュゲートベースは常に互いに反応し、比較的安定したpHを維持します。
本質的に、バッファ溶液は「pHスポンジ」として機能し、溶液の全体的なpHに劇的な変化を引き起こすことなく、酸または塩基の小さな添加を吸収します。 PHの変化に抵抗するこの能力は、多くの生物学的および化学的プロセスで重要です。
これが類推です:
水で満たされた大きなプールを想像してみてください。プールに数滴の酸(h⁺)を追加します。バッファシステムは、酸をすばやく吸収するスポンジのチームのようなもので、プールのpHが大幅に低下するのを防ぎます。スポンジ(弱酸と共役塩塩塩塩)は、酸または塩基を吸収し続けることができ、プールのpHを比較的安定させます。
キーポイント:
*バッファーは、バッファ容量として知られる特定のpH範囲内で最適に機能します。
*緩衝液の有効性は、弱酸の濃度とその共役塩基に依存します。
*緩衝液は、血液などの生物系では不可欠であり、最適な酵素機能と全体的な恒常性のために一定のpHを維持するのに役立ちます。