bufferijärjestelmiä

Bufferijärjestelmiä, eli puskurijärjestelmiä, käytetään kemiassa ja biologiassa liuosten pH-arvon säätelyyn ja vakauttamiseen. Ne koostuvat tyypillisesti heikosta haposta ja sen konjugaattiemäksestä tai heikosta emäksestä ja sen konjugaattihaposta. Näiden komponenttien seos pystyy vastustamaan merkittäviä pH-muutoksia, kun siihen lisätään pieniä määriä happoa tai emästä, tai kun liuos laimennetaan.

Bufferijärjestelmän toiminta perustuu tasapainoreaktioihin. Kun happoa lisätään, emäskomponentti reagoi sen kanssa neutraloimalla sen. Vastaavasti, kun emästä lisätään, happokomponentti reagoi sen kanssa. Tämä vuorovaikutus estää pH:n heilahtelua liikaa. Bufferijärjestelmän kykyä vastustaa pH-muutoksia kutsutaan puskurikapasiteetiksi, joka riippuu puskurikomponenttien pitoisuuksista ja niiden suhteesta.

Esimerkkejä yleisistä bufferijärjestelmistä ovat etikkahappo ja natriumasetaatti, sekä ammoniakki ja ammoniumkloridi. Biologiassa veri sisältää useita tärkeitä bufferijärjestelmiä, kuten bikarbonaattipuskurijärjestelmän, joka ylläpitää veren pH:ta fysiologisesti merkittävällä alueella. Solunsisäiset nesteet hyödyntävät fosfaattipuskurijärjestelmää. Bufferijärjestelmiä käytetään laajasti kemiallisissa analyyseissä, biotekniikassa, lääketeollisuudessa ja elintarvikkeiden valmistuksessa varmistamaan optimaaliset olosuhteet reaktioille ja prosesseille.