작동 방식은 다음과 같습니다.
* 버퍼 시스템 : 완충 시스템은 약산 및 그의 컨쥬 게이트 염기, 또는 약한 염기 및 그의 컨쥬 게이트 산으로 구성된다.
* 평형 : 약산/염기 및 그의 접합체 쌍은 평형으로 존재한다. 산이 첨가 될 때, 완충 시스템의 염기는 첨가 된 H+ 이온과 반응하여 더 많은 약산을 형성하여 pH의 변화를 최소화한다. 유사하게, 염기가 첨가 될 때, 완충 시스템의 산은 첨가 된 오하이온과 반응하여 더 많은 컨쥬 게이트 염기를 형성하여 다시 pH의 변화를 최소화한다.
* 버퍼 용량 : 버퍼는 pH 변화에 저항 할 수있는 용량이 제한되어 있습니다. pH가 크게 변화하기 전에 중화 될 수있는 산 또는 염기의 양을 완충 용량이라고합니다. 이것은 버퍼 성분의 농도에 따라 다릅니다.
화학 완충제의 예 :
* 중탄산염 완충액 : 이 시스템은 인간의 혈액 pH를 유지하는 데 중요합니다. 탄산산 (H2CO3)과 중탄산염 이온 (HCO3-)으로 구성됩니다.
* 인산염 완충액 : 이 완충 시스템은 세포 내 유체에서 중요합니다. 이는 디 하이드로 겐 포스페이트 (H2PO4-) 및 수소 인산염 (HPO42-) 이온으로 구성됩니다.
화학 완충제의 중요성 :
* 생물학적 시스템 : 완충제는 혈액, 세포질 및 소변과 같은 생물학적 체액의 pH를 유지하는 데 필수적입니다. 이것은 효소 및 기타 생물학적 과정의 적절한 기능에 중요합니다.
* 화학 반응 : 완충제는 종종 화학 반응에 사용되며 특정 pH를 유지하는데, 이는 반응 속도 및 수율에 중요 할 수 있습니다.
* 산업 응용 : 버퍼는 식품 생산, 화장품 및 제약과 같은 다양한 산업 응용 분야에서 사용됩니다.
화학 완충제와 관련된 주요 개념 :
* pH : 용액의 산도 또는 알칼리도 측정.
* pka : 약산의 해리 상수는 그 강도를 나타냅니다.
* Henderson-Hasselbalch 방정식 : 이 방정식은 완충 용액의 pH를 약산의 PKA 및 산의 농도 및 그의 컨쥬 게이트 염기의 비율로 관련시킨다.
버퍼의 작동 방식을 이해함으로써 우리는 생물학적 시스템에서 산업 공정에 이르기까지 다양한 맥락에서 그들의 중요성을 이해할 수 있습니다.
