Puffer

Puffer sind Lösungen, bei denen sich der pH-Wert bei Zugabe kleiner Mengen einer Säure oder einer Base nicht wesentlich ändert, was auf den gemeinsamen Ioneneffekt zurückzuführen ist. Puffer werden verwendet, um einen nahezu konstanten pH-Wert aufrechtzuerhalten. Dies ist wichtig, da eine Änderung des pH-Werts das Ergebnis eines Experiments durch Prozesse wie die Denaturierung von Proteinen stark beeinflussen kann. Der pH-Wert eines Puffers kann mit Hilfe der Henderson-Hasselbalch-Gleichung berechnet werden, die in Abbildung 1a dargestellt ist. Wenn es sich um eine schwache Base handelt und man nur den pKb weiß, muss man zunächst pKa mit der in Abbildung 1b dargestellten Beziehung berechnen. Es gibt auch eine Variante der Gleichung, bei der man pOH unter Verwendung von pKb erhält, wie in Gleichung 1c dargestellt. Zur Berechnung des pH-Wertes aus pOH kann man dann die in Gleichung 1d dargestellte Beziehung verwenden.

Abbildung 1A zeigt die Henderson-Hasselbalch-Gleichung: pH = pK~a~ - log Konzentration der Säure HA, dividiert durch die Konzentration der Base A~-~. 1B zeigt, wie man pK~a~ aus pK~b~ berechnet, wenn man mit schwachen Basen arbeitet: pK~a~ + pK~b~ = 14. Abbildung 1C zeigt, wie man pOH mit Hilfe von pK~b~ berechnet: pOH = pK~b~ - log Konzentration BH~+~ geteilt durch die Konzentration der Base B. Schließlich zeigt 1D, wie man pH aus pOH berechnet: pH + pOH = 14

Abbildung 1: 1a) Henderson-Hasselbalch-Gleichung. 1b) Gleichung zur Berechnung von pKa aus pKb. 1c) Gleichung zur Ermittlung von pOH aus pKb. 1d) Gleichung, um den pH-Wert aus pOH zu erhalten.

Puffer können mit vielen verschiedenen Methoden vorbereitet werden.