Cesko.wiki Pufr
Author
Albert FloresSloučenina MES - běžně používaný biochemický pufr. Pufr (z německého Puffer, „nárazník“; též ústojný roztok (ústoj), nárazník či tlumivý roztok (tlumič)) je konjugovaný pár kyseliny a nebo zásady a jejich soli, který je schopný udržovat v jistém rozmezí stabilní pH po přidání kyseliny či zásady do systému. Pufry jsou obvykle směsi slabých kyselin a jejich solí, nebo směsi slabých bází a jejich solí. Pufrační kapacita je maximální, pokud je koncentrace obou konjugovaných složek pufru stejná, tj. při pH rovném pKa pufru.
Příklad
krev, udržuje stále pH cca 7,4 * kyselina octová + octan sodný * vodný roztok amoniaku + chlorid amonný
Výpočet pH roztoku
pH roztoku pufru lze spočítat podle Hendersonovy-Hasselbalchovy rovnice: :{\rm pH}=+\log\frac{[{\rm A}^-]}{[{\rm HA}]} kde A− je sůl kyseliny a HA kyselina.
Výpočet pH z celkových koncentrací látek v roztoku
Pokud elektroneutrální roztok obsahuje více pufrů, tak lze pH spočíst z rovnice elektroneutrality: :\sum_{i}{(z_i(pH,T) ct_i)}=0 kde index i prochází přes všechny látky roztoku, zi je průměrná valence (náboj na molekule) látky i při daném pH a teplotě T, cti je její totální koncentrace (všechny její ionizované i deionizované formy s/bez H+ v roztoku).
:z_A(pH,T)=-\frac{1}{1 + 10^{pKa_{HA}(T)-pH}} , pro monovalentní kyseliny HA v roztoku (např. HCl)
:z_A(pH,T)=-\frac{1+2*10^{pH-pKa_{HA^-}(T)}}{10^{pKa_{H_2A}(T)-pH}+1+10^{pH-pKa_{HA^-}(T)}}, pro bivalentní kyseliny H2A v roztoku (např. H2CO3, H2SO4)
:z_A(pH,T)=-\frac{1+2*10^{pH-pKa_{H2A-}(T)}+ 3*10^{2*pH-pKa_{H_2A-}(T)-pKa_{HA^{2-}(T)}}}{10^{pKa_{H_3A}(T)-pH}+1+10^{pH-pKa_{H_2A^-}(T)}+ 10^{2*pH-pKa_{H_2A-}(T)-pKa_{HA^{2-}}(T)}}, pro trivalentní kyseliny H3A v roztoku (např. H3PO4)
:z_A(pH,T)=+\frac{1}{10^{pH - pKa_{HA^+}(T)} + 1}, pro látky typu HA+, které po odvázání H+ kladný náboj ztrácejí (např. NH4+)
Pro makromolekuly jako jsou albumin, hemoglobin, oxyhemoglobin, karbaminohemoglobin a karbaminooxyhemoglobin, je jejich valence z nazývána titrační křivkou.