1. 평형 및 pH :
* 완충제는 약산 및 그의 컨쥬 게이트 염기 (또는 약한 염기 및 그의 컨쥬 게이트 산)를 함유하는 용액이다. 이러한 구성 요소는 평형으로 존재하며 서로 끊임없이 서로 변환됩니다.
* 핵심은 용액의 pH에 따라 평형이 한쪽 또는 다른 쪽쪽으로 놓여 있다는 것입니다.
2. pH 변화에 대한 응답 :
* 산 첨가 : 산이 완충액에 첨가된다면, 완충액의 컨쥬 게이트 염기는 첨가 된 수소 이온 (H+)과 반응하여 더 많은 약산을 형성한다. 이 반응은 첨가 된 H+를 소비하고 pH의 상당한 감소를 방지한다.
* 베이스 추가 : 베이스가 완충 용액에 첨가되는 경우, 완충액의 약산은 첨가 된 수산화물 이온 (OH-)에 양성자 (H+)를 기증하여 물을 형성한다. 이 반응은 첨가 된 OH-를 중화시키고 pH의 현저한 상승을 방지한다.
3. "버퍼링 용량"유지 :
* 각 버퍼 시스템에는 가장 효과적인 특정 pH 범위가 있습니다. 이것을 버퍼링 용량이라고합니다.
* 버퍼 시스템은 pH가 약산의 PKA에 가까울 때 가장 잘 작동합니다 (PKA는 산의 강도를 측정합니다).
* pH가 PKA에서 너무 멀리 떨어져있을 때 버퍼의 변화에 저항하는 능력이 감소합니다.
생물학적 시스템의 예 :
* 혈액 완충액 : 혈액의 중탄산염 완충 시스템 (H2CO3/HCO3-)은 산소 수송 및 효소 기능에 필수적인 약 7.4의 pH를 유지합니다.
* 셀룰러 버퍼 : 포스페이트 완충제 (H2PO4-/HPO42-)는 세포 공정의 pH를 유지하기 위해 내부 세포 내부입니다.
* 단백질 완충제 : 단백질 자체는 산성 또는 기본 특성을 갖는 아미노산 측쇄의 존재로 인해 완충제로서 작용할 수있다.
요약 : 생물학적 시스템의 완충제는 pH의 충격 흡수기와 같습니다. 그들은 첨가 된 산 또는 염기와 반응함으로써 pH의 변화의 영향을 최소화하여 생물학적 과정에 필요한 안정성을 보장한다.
