Электронная библиотека технического вуза
Буферность (буферное действие) - способность системы противостоять нарушению установившегося в ней равновесия при внешнем воздействии.
Внешними воздействиями могут быть изменения давления, температуры, разбавление, введение в систему новых веществ. Иными словами, системы с ярко выраженной инертностью можно считать буферными.
Высокая буферность делает управление равновесными концентрациями веществ более надежным, чем использование автоматических регуляторов.Существует целый ряд химических, биохимических, физиологических явлений, находящихся в конфликтной ситуации. С одной стороны, их естественное течение сопровождается поглощением или выделением протонов либо гидроксид-ионов, с другой - течение этих процессов требует постоянства рН среды.
Для поддержания постоянного во времени значения рН служат так называемые буферные растворы, действие которых сведено, по существу, к смещению равновесия процесса ионизации воды.
- ионное произведение воды.
Как известно, KW = KИ = 10-14 для 20 °С. Поскольку рН = -lg[H+ ] и рОН = -lg[OH- ]
рН + рОН = 14,
где pH - водородный показатель.
Буферные системы в химии - это смесь слабой кислоты и сопряженного ей сильного основания или, наоборот, сохраняющая постоянное значение рН при разбавлении или добавлении некоторых количеств сильных кислот и оснований.
Пример: ацетатный буфер CH3COOH + CH3COONa, для рН ≅ 4-6 (кислый); аммиачный буфер NH3 + NH4Cl для рН ≈ 8 - 10 (щелочной).
Зоной буферного действия называется интервал значений рН, в котором буферная система эффективна. Зона буферного действия определяется природой слабого электролита, а количественно - величиной константы ионизации. Зона буферного действия равна pΚα±1. Механизм действия буфера рассмотрим на примере ацетатного буфера CH3COOH + CH3COONa.