Buffersterkte

Buffersterkte, ook wel buffercapaciteit genoemd, is de eigenschap van een bufferoplossing om veranderingen in de pH tegen te gaan bij toevoeging van zuur of base. In een buffer bestaan een zwakke zuur HA en zijn geconjugeerde base A-. De pH blijft relatief stabiel doordat H+- of OH--ionen worden geconsumeerd door de reactie HA + OH- ⇌ A- + H2O of A- + H+ ⇌ HA.

De sterkte van een buffer hangt af van verschillende factoren. De totale bufferconcentratie (hoe meer bufferbestanddelen, hoe groter de capaciteit), en de verhouding tussen de geconjugeerde base en het zwakke zuur ([A-]/[HA]), bepalen hoe goed de pH schommelingen worden tegengehouden. De buffer werkt het beste wanneer de pH dicht bij de pKa van het zwakke zuur ligt. Temperatuur en ionsterkte kunnen de capaciteit verder beïnvloeden.

Veelgebruikte buffers en hun werkingsbereik komen veel voor in chemie en biologie. Fosfaatbuffers zijn gangbaar in laboratoriumwerk met pH-waarden ongeveer 5 tot 8. Acetaatbuffers opereren rond pH 4,8 tot 5,6. Ammonium/ ammoniakbuffers zijn effectief bij hogere pH-waarden. In de biologie speelt koolzuur/bicarbonaat een belangrijke rol in het bloed, waar een pH-constantie rond 7,35–7,45 stabiel wordt gehouden.

Toepassingen en beperkingen: buffers worden gebruikt om pH te controleren in chemische syntheses, enzymatische reacties, farmaceutische preparaten en voedingsmiddelen. Ze hebben een beperkte capaciteit en kunnen uitgeput raken bij grote hoeveelheden zuur of base, waarna de pH snel verandert. Daarnaast beïnvloeden temperatuur en toon van oplossing de effectiviteit.