buffermiddel

Een buffermiddel is een stof of combinatie van stoffen die de pH-waarde van een oplossing zo min mogelijk laat schommelen bij toevoeging van zuren of basen. Het werkt meestal als een zwak zuur en zijn geconjugeerde base, of als een zwakke base en zijn geconjugeerde zuur.

Buffers hebben hun grootste effect in een pH-gebied rond hun pKa, een relatie die kan worden beschreven met de Henderson-Hasselbalch vergelijking: pH ≈ pKa + log([conjugate base]/[zuur]). De buffercapaciteit hangt af van de concentraties van de bufferingstoffen en van de temperatuur en ionische sterkte van de oplossing.

Veelgebruikte voorbeelden zijn azijnzuur/acetaat (pKa ongeveer 4,76), fosfaatbuffer met H2PO4−/HPO4^2− (pKa circa 7,2) en citraatbuffer (combinaties van citroenzuur en zouten). Tris-HCl is een ander veelgebruikt biologisch bufferbereik, vaak gebruikt tussen pH 7,5 en 9,0.

Toepassingen van buffermiddelen zijn wijdverspreid: in laboratoria en biochemie om enzymactiviteit en moleculaire stabiliteit te behouden, in de geneeskunde voor infuusvloeistoffen en diagnostische monsters, en in de voedingsindustrie als hulpstof om de pH te controleren en stabiliteit te waarborgen.

Beperkingen bestaan uit het feit dat buffers het meest effectief zijn binnen ongeveer één pH-eenheid van hun pKa; bij grote toevoer van zuur of base of bij veranderingen in temperatuur, zoutconcentratie of samenstelling kan de bufferingcapaciteit afnemen. De keuze van een buffermiddel hangt af van het gewenste pH, de buffersterkte en de compatibiliteit met andere bestanddelen.