bufferjärjestelmät

Bufferijärjestelmät, tunnettu myös nimellä puskurijärjestelmät, ovat liuoksia, jotka vastustavat merkittäviä muutoksia pH:ssaan, kun niihin lisätään happoa tai emästä. Ne ovat välttämättömiä monissa kemiallisissa ja biologisissa prosesseissa, joissa pH:n vakaus on kriittistä. Tyypillinen puskurijärjestelmä koostuu heikosta haposta ja sen konjugaattiemäksestä tai heikosta emäksestä ja sen konjugaattihaposta.

Kun happoa lisätään puskurijärjestelmään, konjugaattiemäs reagoi ylimääräisen hapon kanssa neutraloiden sen ja estäen pH:n merkittävää laskua. Vastaavasti, kun emästä lisätään, heikko happo reagoi emäksen kanssa, estäen pH:n merkittävää nousua. Puskurijärjestelmän tehokkuus riippuu sen komponenttien pitoisuuksista ja niiden suhteesta. Puskuriliuoksen pH on yleensä lähellä heikon hapon tai emäksen pKa-arvoa.

Biologisissa järjestelmissä puskurijärjestelmät ovat elintärkeitä. Esimerkiksi ihmisveressä bikarbonaattipuskurijärjestelmä ylläpitää veren pH:ta välillä 7,35–7,45, mikä on välttämätöntä entsyymien toiminnalle ja solujen normaalille toiminnalle. Muita tärkeitä biologisia puskureita ovat fosfaatti- ja proteiinipuskurit. Puskurijärjestelmien ymmärtäminen on keskeistä kemian, biokemian ja fysiologian opiskelussa. Niitä käytetään myös laajasti teollisuudessa, esimerkiksi lääkkeiden valmistuksessa, elintarvikkeiden prosessoinnissa ja analyyttisessä kemiassa.