Kimyanın Temelleri: Tampon Nedir?

bir tampon bir çözüm ya bir zayıf asit ve Onun tuz veya bir zayıf baz ve Onun tuz, bu da değişikliklere dayanıklı pH. Başka bir deyişle, bir tampon ya zayıf bir asit ve onun konjugat bazı veya zayıf bir baz ve onun konjugat asidinin sulu bir çözeltisidir. Bir tampon ayrıca bir pH tamponu, hidrojen iyonu tamponu veya tampon çözeltisi olarak da adlandırılabilir.

tamponlar az miktarda ilave asit asidini nötralize edebildikleri için bir çözelti içinde stabil bir pH'ı korumak için kullanılır. Belirli bir tampon çözeltisi için, pH değişmeden önce çalışan bir pH aralığı ve belirli bir miktarda asit veya baz nötralize edilebilir. PH'sini değiştirmeden önce bir tampona eklenebilen asit veya baz miktarına tampon kapasitesi denir.

Henderson-Hasselbalch denklemi bir tamponun yaklaşık pH'ını ölçmek için kullanılabilir. Denklemi kullanmak için denge konsantrasyonu yerine başlangıç ​​konsantrasyonu veya stokiyometrik konsantrasyon girilir.

Bir tampon kimyasal reaksiyonunun genel formu:

HA ⇌ H⁺ + A⁻

• kan - bikarbonat tampon sistemi içerir
• TRIS tamponu
• fosfat tamponu

Belirtildiği gibi, tamponlar spesifik pH aralıklarında faydalıdır. Örneğin, burada yaygın tamponlama maddelerinin pH aralığı:

Bir tampon çözelti hazırlandığında, çözeltinin pH'ı, onu doğru etkili aralık içine alacak şekilde ayarlanır. Tipik olarak, asidik tamponların pH'ını düşürmek için hidroklorik asit (HC1) gibi güçlü bir asit eklenir. Alkali tamponların pH'ını yükseltmek için sodyum hidroksit çözeltisi (NaOH) gibi güçlü bir baz ilave edilir.

Bir tamponun nasıl çalıştığını anlamak için sodyum asetatın asetik aside eritilmesiyle yapılan bir tampon çözeltisi örneğini düşünün. Asetik asit (adından da anlaşılacağı gibi) bir asittir: CH₃COOH, sodyum asetat çözeltide ayrışırken konjugat bazı verir, CH asetat asetatları₃COO^-. Reaksiyon için denklem:

CH₃COOH (sulu) + OH^-(aq) ⇆ CH₃COO^-(sulu) + H₂O (sulu)

Bu çözeltiye güçlü bir asit eklenirse, asetat iyonu nötralize eder:

CH₃COO^-(sulu) + H⁺(aq) ⇆ CH₃COOH (sulu)

Bu, başlangıç ​​tampon reaksiyonunun dengesini değiştirerek pH'yi sabit tutar. Güçlü bir baz ise asetik asit ile reaksiyona girer.

Çoğu tampon, nispeten dar bir pH aralığında çalışır. Bir istisna, sitrik asittir çünkü üç pKa değerine sahiptir. Bir bileşik birden fazla pKa değerine sahip olduğunda, bir tampon için daha geniş bir pH aralığı elde edilir. Tamponları birleştirmek, pKa değerlerinin yakın olması koşuluyla (2 veya daha az farklılık göstererek) ve gerekli aralığa ulaşmak için pH'ı güçlü bir baz veya asitle ayarlamak da mümkündür. Örneğin, McIvaine tamponu, Na karışımları birleştirilerek hazırlanır.₂PO₄ ve sitrik asit. Bileşikler arasındaki orana bağlı olarak, tampon pH 3.0 ila 8.0 arasında etkili olabilir. Karışımı sitrik asit, borik asit, monopotasyum fosfat ve dietil barbitüik asit, 2.6 ila pH arasındaki pH aralığını kapsayabilir. 12!

• Bir tampon, bir çözeltinin pH'ını neredeyse sabit tutmak için kullanılan sulu bir çözeltidir.
• Bir tampon zayıf bir asit ve konjugat bazı veya zayıf bir baz ve konjugat asidinden oluşur.
• Tampon kapasitesi, bir tamponun pH'ı değişmeden önce eklenebilecek asit veya baz miktarıdır.
• Bir tampon çözeltisinin bir örneği, vücudun iç pH'ını koruyan kandaki bikarbonattır.

• Butler, J. N. (1964). İyonik Denge: Matematiksel Bir Yaklaşım. Addison-Wesley. s. 151.
• Carmody, Walter R. (1961). "Kolayca hazırlanmış geniş seri tampon serisi". J. Chem. Öğr. 38 (11): 559–560. DOI:10,1021 / ed038p559
• Hulanicki, A. (1987). Analitik kimyada asit ve bazların reaksiyonları. Çeviri Masson, Mary R. Horwood. ISBN 0-85312-330-6.
• Mendham, J.; Denny, R. Cı.; Barnes, J. D.; Thomas, M. (2000). "Ek 5". Vogel'in Nicel Kimyasal Analiz Ders Kitabı (5. baskı). Harlow: Pearson Eğitimi. ISBN 0-582-22628-7.
• Akrep, R. (2000). Asitlerin, Bazların, Tamponların Temelleri ve Biyokimyasal Sistemlere Uygulamaları. ISBN 0-7872-7374-0.