Puffersysteme
Merke
Puffersysteme sind Lösungen aus einer schwachen Säure/Base und ihrer korrespondierenden Base/Säure (Salz). Puffer werden eingesetzt, um in einem begrenzten Maß den pH-Wert konstant zu halten.
Bedeutung und Vorkommen von Pufferlösungen:
Pufferlösungen werden im Labor eingesetzt, um z.B. die chemischen Bedingungen, die in einer Zelle herrschen, für ein im Reagenzglas eingesetztes Enzym zu simulieren. Wie bereits oben erwähnt, ist der pH-Wert entscheidend für alle biochemischen Reaktionen, die durch Enzyme katalysiert werden. Jedes Enzym weißt ein pH-Optimum auf und muss entsprechend mit "passender" Pufferlösung behandelt werden. Nur so ist ein problemloses Funktionieren eines Organismus bzw. eines Enzyms im Reagenzglas möglich.
Der größte natürliche Puffer ist das CO2-H2CO3-System des menschlichen Bluts, das den pH-Wert bei ca. 7,4 konstant hält. Kommt es bei einem Patienten zu einer Verminderung des pH-Werts, spricht man von einer Acidose, bei einer Erhöhung von einer Alkalose.
Wirkungsweise:
Die Wirkung des Puffers beruht auf der Umsetzung der zugegebenen Base/Säure bzw. der Protonen und Hydroxidionen. Die Säure gibt Protonen ab und neutralisiert somit die zugegeben Hydroxidionen, die Base/das Salz fängt Protonen ab und neutralisiert so die Protonen. Auf diese Weise kann der Puffer den pH-Wert zunächst weitgehend konstant halten, ab einer bestimmten Menge, bricht jedoch der pH-Wert zusammen und die Wirkung geht verloren.
Der pH-Wert einer Puffer-Lösung gibt denjenigen Wert an, auf dem die Lösung konstant gehalten werden soll. Diese kann mit Hilfe der Henderson-Hasselbalch-Gleichung berechnet werden:
pH = pKS + log(c(A-)/c(HA))
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