بافر چیست و طرز تهیه محلول آن چگونه است ؟

بافر چیست ؟

دو اصطلاح کلیدی در مورد بافر وجود دارد. بافر محلولی آبی است که دارای pH بسیار پایدار است. عامل بافری اسیدی ضعیف و یا بازی ضعیف است که به ثابت ماندن pH یک محلول آبی پس از افزوده شدن اسید و یا باز به آن کمک می کند. هر محلول بافری دارای یک محدوده عملکردی pH است و می تواند در مقابل مقدار تغییر pH به ازای مقدار مشخصی اضافه شدن باز یا اسید مقاومت کند که به آن ظرفیت بافری گفته می شود.

طرز تهیه بافر

بافر حاصل از مخلوط نمودن مقادیر زیاد اسید ضعیف و یا باز ضعیف با جفت های مزدوج (نمک) آنهاست. یک اسید ضعیف و باز مزدوج آن می توانند در یک محلول بدون خنثی نمودن یکدیگر در کنار یکدیگر بمانند. همین امر در مورد باز ضعیف و اسید مزدوج آن نیز صادق است.

نحوه کار بافرها چگونه است ؟

با توجه به اینکه در محلول بافر هم عامل اسیدی و هم عامل بازی وجود دارد، هنگامی که یون های هیدروژن (اسید) به بافر افزوده می شوند توسط باز خنثی می شوند. از سویی یون های هیدروکسید نیز توسط اسید خنثی می شوند. این واکنش های خنثی سازی باعث می شوند تا pH کلی محلول تغییری نداشته باشد.هنگامی که یک اسید را برای محلول بافر انتخاب می نمایید، اسیدی با pKa نزدیک به pH مدنظر خود انتخاب نمایید. این کار باعث می شود تا حد ممکن یون های H+ و OH- خنثی شوند.

بافرهای جهانی

اکثر بافرها در محدوده کوچکی از pH فعالیت می کنند. یکی از اسستثناها اسید سیتریک است زیرا سه مقدار pKa دارد. هنگامی که یک ترکیب مقادیر pKa های مختلفی دارد، محدوده گسترده ای از pH را برای عملکرد محلول بافری به وجود می آورد.

همچنین می توان بافرها را با یکدیگر ترکیب نمود (با تفاوت 2 و یا کمتر در مقدار pKa) و مقدار pH مورد نظر را با افزودن اسید و یا باز قوی تعیین نمود. به عنوان مثال بافر McIvaine ترکیبی از Na2PO4 و اسید سیتریک است. بسته به نسبت مواد ترکیب شده، این محلول می تواند در محدوده pH 3.0 تا 8.0 موثر واقع شود.