happoemäätasapainoon

Happo-emäätasapainoon (happo-emäätasapaino) viittaa dynaamiseen tasapainoon, jossa vesiliuoksessa happoja ja emäksiä muodostuu ja reagoivat toistensa konjugoitujen muotojen kautta. Brønsted–Lowry -määritelmän mukaan happo on protonin luovuttaja ja emäs sen vastaanottaja. Tasapainoa kuvaavat konjugoidut parit sekä niiden voimakkuudet ja liuoksen pH.

Happo-emäätasapainon keskeisiä käsitteitä ovat pH, pKa ja puskurit. Heikosti hapokkaan liuoksen pH voidaan arvioida Henderson–Hasselbalch -yhtälöllä: pH = pKa + log([A−]/[HA]), missä HA on hapon konjugoitua emästä ja A− sen konjugoitua emästä. Puskuriliuokset tasapainottavat pienet muutokset pH:ssa, ja puskurin kapasiteetti riippuu sekä hapon että emäksen pitoisuudesta.

Biologisesti happo-emäätasapaino on elintärkeä. Veren pH on normaaliarvoltaan noin 7.35–7.45, ja sitä ylläpidetään keuhkojen hiilidioksidin säätelemällä hengityksellä sekä munuaisten säätelyllä, erityisesti bikarbonaatti-ionin ja H+-tasapainon kautta. Bikarbonaattijärjestelmä toimii tärkeänä puskurina: CO2 + H2O ⇌ H2CO3 ⇌ H+ + HCO3−.

Happo-emäätasapainon häiriöt ilmenevät metabolisina tai hengityksellisinä asidoosina ja alkaloosina. Diagnoosi perustuu laboratoriotutkimuksiin, kuten verinäytteisiin ja arterial blood gas -mittauksiin sekä elektrolyyttijärjestelyn arviointiin. Ymmärrys tasapainosta on keskeinen sekä kemiassa että lääketieteessä ja ympäristötieteissä.