بافرها

بافرها

زارا شیمی در کنار دیگر محصولات، واردات بافر را نیز بر عهده دارد. بافر محلولی است که pH بسیار پایداری داشته و توانایی حفظ pH محلول را حتی اگر اسید یا باز به آن اضافه شود، دارد. یک بافر از مخلوط کردن مقدار زیادی از یک اسید ضعیف یا باز ضعیف به همراه ماده مخلوط آن ساخته می‌شود. یک اسید ضعیف و پایه مزدوج آن می‌تواند بدون خنثی‌سازی یکدیگر در محلول باقی بماند. همین امر در مورد یک پایه ضعیف و اسید مزدوج آن صادق خواهد بود.

وقتی یون‌های هیدروژن به یک بافر اضافه می‌شوند، توسط پایه موجود در بافر خنثی می‌گردند. یون‌های هیدروکسید توسط اسید نیز خنثی می‌شوند. این واکنش‌های خنثی‌سازی تأثیر زیادی روی pH کلی محلول بافر نخواهد داشت. باید اسیدی را برای محلول بافر انتخاب کنیم که pKa نزدیک به pH مورد نظر ما داشته باشد. این مقدار تقریباً معادل اسید و باز مزدوج به بافر شما می‌دهد تا بتواند تا حد ممکن +H و -OH را خنثی نماید.

همچنین توجه داشته باشید که بافرها با عملکردهای مختلفی وجود دارند و هر یک از آن‌ها pH محلول را فقط در یک محدوده خاص تثبیت می‌کنند. یک بافر ممکن است در محدوده pH 2 تا pH 6 مؤثر واقع گردد، در حالی که دیگری ممکن است در محدوده pH 10 تا pH 12 تأثیرگذار باشد.

به‌طورکلی بافرها برای موجودات زنده بسیار حائز اهمیت هستند. زیرا بیشتر فرآیندهای بیوشیمیایی فقط زمانی که pH در یک محدوده نسبتاً ثابت باقی بماند، ادامه پیدا می‌کنند. به‌عنوان مثال، در انسان عمل بافرها بدین‌صورت است که pH خون بین 7.35 تا 7.45 حتی اگر اسیدها و بازها به‌طور مداوم به خون اضافه‌شده و از بدن خارج شوند، حفظ می‌شود. 3 سیستم اصلی بافر در بدن، سیستم بافر بی‌کربنات، سیستم بافر فسفات و سیستم بافر پروتئین است.

در آزمایشگاه، زیست شناسان سلولی و مولکولی استفاده گسترده‌ای از مواد شیمیایی آزمایشگاهی و بافرها برای تثبیت pH محلول‌های آبی دارند.