Пуфер — разлика између измена
Садржај обрисан Садржај додат
мНема описа измене |
мНема описа измене |
||
Ред 1:
'''Пуфер''' је [[раствор]] који се приликом додатка мале количине [[Киселина|киселине]] или [[База (хемија)|базе]], или приликом разблажења, опире променама у концентрацији [[Хидронијум јон|хидронијум]] и [[Хидроксидни јон|хидроксидних јона]], па самим тим и одржава константну вредност -{[[pH]]}-. При том треба нагласити да се -{pH}- неумитно мења, али у значајно мањој мери у поређењу са непуферизованим раствором (неколико десетина пута мање). Понекад се називају и ''тампон смеше''. Пуфери се обично састоје из слабе киселине (базе) и њене соли односно слабе киселине/базе и њене коњуговане базе/киселине (у зависности од [[Теорије киселина и база|теорије]] по којој се објашњавају равнотеже у воденим растворима).<ref name="РајковићАналитичкаHемија">{{РајковићАналитичкаHемија}}</ref>
== Принцип деловања пуфера ==
Пуфер који се састоји из слабе киселине - -{HA}-, и конјуговане базе A<sup>-</sup> реагује на следеће начине<ref name="Housecroft3rd">{{Housecroft3rd}}</ref>:
*приликом додатка киселине (извора хидронијум јона у раствору):
::-{H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> + A<sup>-</sup> → HA + H<sub>2</sub>O}-
*приликом додатка базе (извора хидроксилних јона у раствору):
::-{OH<sup>-</sup> + HA → A<sup>-</sup> + H<sub>2</sub>O}-
У оба случаја јони који би мењали -{[[pH]]}- раствора бивају неутрализовани до воде. Утрошени јони из пуфера се брзо надокнађују јер је пуфер динамичан равнотежни систем који се може свести на једначину:<ref name="РајковићАналитичкаHемија"/>
:-{HA + H<sub>2</sup>O {{unicode|⇌}} H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> + A<sup>-</sup>}-
Применом [[Ле Шатељеов принцип|Ле Шатељеовог принципа]] јасно је да се утрошком јона са десне стране концентрација помера у десно, и аналогно са друге стране.
Ред 19:
У воденом раствору слаба сирћетна киселина повратно [[Електролитичка дисоцијација|дисосује]] на следећи начин:
:-{CH<sub>3</sub>COOH + H<sub>2</sub>O {{unicode|⇌}} CH<sub>3</sub>COO<sup>-</sup> + H<sup>+</sup>}-
Како се у овом систему успоставља равнотежа, на њега се може применити [[Закон о дејству маса|закон о дејству активних маса]].
Ред 31:
Међутим, у датом раствору дисосује и со споменуте киселине - натријум ацетат:
:-{CH<sub>3</sub>COONa → CH<sub>3</sub>COO<sup>-</sup> + Na<sup>+</sup>}-
Ацетатни јони даље могу да подлежу хидролизи:
:-{CH<sub>3</sub>COO<sup>-</sup> + H<sub>2</sub>O {{unicode|⇌}} CH<sub>3</sub>COOH + OH<sup>-</sup>}-
== Израчунавање -{pH}- пуфера ==
У претходном примеру дата је формула за концентрацију хидронијум јона потеклих дисосовањем киселине. Међутим, ова формула се може проширити на целокупан пуфер јер сви молекули киселине потичу претежно из киселине (јер тек веома мали број јона коњуговане базе хидролизује) а сви јони коњуговане базе из соли (која као јак електролит потпуно дисосује, док је степен дисоцијације слабе киселине мали, па и број добијених јона из киселине занемарљив у случају пуфера).<ref name="РајковићАналитичкаHемија"/> Одатле се та формула може написати и као:
Ред 54:
У свим једначинама концентрација коњуговане базе је једнака концентрацији соли слабе киселине (базе).
Директна импликација горње једначине у којој фигуришу само бројеви молова је и да разблажење нема никакав утицај на -{pH}- раствора.
При том треба нагласити да иако раствори нпр. соли слабих киселина реагују базно (услед хидролизе), пуфери слабих киселина ће по правилу бити киселог карактера, а пуфери слабих база - базног.
== Примена ==
Многе [[хемијска реакција|реакције]] захтевају сталан -{[[pH]]}- јер се променом истог могу променити и иначе уобичајени производи. Сталност киселости коју осигуравају пуфери веома је практична и применљива у многим, а нарочито биохемијским процесима. По правилу, најидеалнији су пуфери код којих је -{[[pH]]}- једнака [[Константа ацидитета|-{pK''a''}-]] и њихов капацитет је генерално најбољи.<ref name="РајковићАналитичкаHемија"/>
Пуфери су веома присутни у организму јер је активност многих [[ензим]]а директно условљена одговарајућом киселошћу. Тако се у [[крв]]и одржава pH између 7,35 и 7,45 захваљујући између осталог и бикарбонатном пуферу, док је -{pH}- у нпр. [[лизозом]]има између 5,6 и 5,8.
Пуфери се користе и на индустријском нивоу, у процесима ферментација, у [[Аналитичка хемија|аналитичкој хемији]], [[Фармацеутска технологија|фармацеутској технологији]] итд.
| |||