surhetsstöd

Surhetsstöd, eller buffertning, är ett systems förmåga att motstå förändringar i surhet (pH) när starka syror eller baser tillsätts. Det uppnås genom lösningar som innehåller en svag syra och dess konjugerade bas, eller en svag bas och dess konjugerade syra. Dessa par reagerar i jämvikt så att tillsats av protoner eller hydroxidjoner delvis neutraliseras, vilket håller pH-nivån relativt stabil.

Grundläggande teori bygger ofta på Henderson-Hasselbalch-likningen: pH = pKa + log([A-]/[HA]), där pKa är syrans eller basens dissociationskonstant och [A-]/[HA] förhållandet anger förhållandet mellan konjugerad bas och svag syra. Buffertens effektivitet beror på hur nära systemets pH ligger till syrans/pH-värdet pKa och på den totala halten buffertkomponenter. Buffertkapacitet β definieras som mängden starkt syra eller bas som krävs för att förändra pH med en enhet (ofta uttryckt i mol/L·pH).

Användningsområden och betydelse finns inom flera fält. Inom laboratoriekemi används buffertar för att hålla reaktionsmiljön konstant. Inom biologi och medicin är kroppens och blodets buffertsystem centrala för att bibehålla stabilt pH, exempelvis bikarbonat- och fosfatsystemet i kroppsvätskor. Inom livsmedelsindustrin används buffertar för att kontrollera smak, färg och textur under produktion och lagring. Inom miljövetenskapen studeras buffertars roll i att motstå pH-svängningar i vattendrag och vattenkammare.

Vanliga buffertar inkluderar ättiksyrabuffert (acetat) med pH runt 4,7, fosfatbuffert med bredare användningsområde runt pH 6–8, och bikarbonatbuffert som är viktig i fysiologiska system. Begränsningar uppstår när mängden tillsatt syra/base överstiger buffertens kapacitet, eller när temperatur och andra faktorer förändrar pKa-värdena.