pHstabilitet

pH-stabilitet är förmågan hos ett system att hålla pH-värdet relativt konstant trots tillsats av syra eller bas eller ändringar i omgivningen. Denna stabilitet uppstår främst tack vare buffertsystem och kemiska jämvikter som motverkar förändringar i vätekoncentrationerna.

Buffertsystem består vanligtvis av en svag syra och dess konjugerade bas, eller en svag bas och dess konjugerade syra. Buffertkapaciteten är som störst när pH ligger nära syrans eller basens pKa. Henderson-Hasselbalch-ekvationen beskriver sambandet mellan pH, pKa och förhållandet [A-]/[HA]. Buffertens effektivitet beror på koncentrationen och pKa-värdet i förhållande till önskat pH.

Faktorer som påverkar pH-stabiliteten inkluderar CO2-löslighet i vatten som bildar kolsyra, temperaturförändringar som ändrar dissociationskonstanter, samt tillsats av eller bildning av joner och organiska ämnen som påverkar protonöverföring. Även dilution och närvaro av starka syror eller baser kan leda pH-drift i en lösning.

Mätning och upprätthållande av pH-stabilitet sker med pH-mätare och glaselektroder som övervakar pH i realtid; tillsats av lämpliga buffertlösningar används för att hålla värdet inom önskat intervall. Inom läkemedel tas pH-stabilitet i beaktning under formulering och stabilitetstester för att garantera läkemedlets löslighet och biotillgänglighet. Inom biologi upprätthålls pH-homeostas med buffertsystem samt reglering av respiration och njurar.

Viktiga tillämpningar finns inom farmaci, livsmedelsindustri och vatten- och miljöteknik, där pH-kontroll påverkar säkerhet, kvalitet, smak och processernas effektivitet.