Pufr

Pufr (z německého Puffer, „nárazník“; též ústojný roztok (ústoj), nárazník či tlumivý roztok) je konjugovaný pár kyseliny a nebo zásady a jejich soli, který je schopný udržovat v jistém rozmezí stabilní pH po přidání kyseliny či zásady do systému. Pufry jsou obvykle směsi slabých kyselin a jejich solí, nebo směsi slabých bází a jejich solí. Pufrační kapacita je maximální, pokud je koncentrace obou konjugovaných složek pufru stejná, tj. při pH rovném pKa pufru.

Sloučenina MES – běžně používaný biochemický pufr.

Příklad

krev, udržuje stále pH cca 7,4
kyselina octová + octan sodný
vodný roztok amoniaku + chlorid amonný

Výpočet pH roztoku

pH roztoku pufru lze spočítat podle Hendersonovy-Hasselbalchovy rovnice:

{\rm {pH}}={\rm {pK_{a}}}+\log {\frac {[{\rm {A}}^{-}]}{[{\rm {HA}}]}}

kde A⁻ je sůl kyseliny a HA kyselina.

Výpočet pH z celkových koncentrací látek v roztoku

Pokud elektroneutrální roztok obsahuje více pufrů, tak lze pH spočíst z rovnice elektroneutrality:

\sum _{i}{(z_{i}(pH,T)ct_{i})}=0

kde index i prochází přes všechny látky roztoku, z_i je průměrná valence (náboj na molekule) látky i při daném pH a teplotě T, ct_i je její totální koncentrace (všechny její ionizované i deionizované formy s/bez H+ v roztoku).

z_{A}(pH,T)=-{\frac {1}{1+10^{pKa_{HA}(T)-pH}}}

, pro monovalentní kyseliny HA v roztoku (např. HCl)

z_{A}(pH,T)=-{\frac {1+2*10^{pH-pKa_{HA^{-}}(T)}}{10^{pKa_{H_{2}A}(T)-pH}+1+10^{pH-pKa_{HA^{-}}(T)}}}

, pro bivalentní kyseliny H₂A v roztoku (např. H₂CO₃, H₂SO₄)

z_{A}(pH,T)=-{\frac {1+2*10^{pH-pKa_{H2A-}(T)}+3*10^{2*pH-pKa_{H_{2}A-}(T)-pKa_{HA^{2-}(T)}}}{10^{pKa_{H_{3}A}(T)-pH}+1+10^{pH-pKa_{H_{2}A^{-}}(T)}+10^{2*pH-pKa_{H_{2}A-}(T)-pKa_{HA^{2-}}(T)}}}

, pro trivalentní kyseliny H₃A v roztoku (např. H₃PO₄)

z_{A}(pH,T)=+{\frac {1}{10^{pH-pKa_{HA^{+}}(T)}+1}}

, pro látky typu HA+, které po odvázání H+ kladný náboj ztrácejí (např. NH₄⁺)

Pro makromolekuly jako jsou albumin, hemoglobin, oxyhemoglobin, karbaminohemoglobin a karbaminooxyhemoglobin, je jejich valence z nazývána titrační křivkou.^[zdroj?]

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu pufr na Wikimedia Commons

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.