بافر

بافرها محلول های آبی هستند که در برابر تغییرات PH یا اسیدیته یا بازی بودن محلول مقاومت می کند. بافرهای موجود در یک سیستم بیولوژیکی ، pH (هیدروژن بالقوه) را در صورت تغییر در مقدار یون هیدروژن (H⁺) ثابت نگه می دارند. اسیدها پروتون آزاد می کنند و بازها آن ها را می پذیرند. محلول های بافری مخلوطی از اسید ضعیف ، که به عنوان یک دهنده پروتون عمل می کند ، و باز مزدوج آن ، که به عنوان یک گیرنده الکترون عمل می کند ، یا مخلوطی از باز ضعیف با یک اسید مزدوج ، تشکیل شده است. بافر یک محلولی است که از تعادل دو واکنش برگشت پذیر در محلولی حاصل می شود که غلظت اهدا کننده پروتون و گیرنده پروتون مزدوج در آن برابر است.

نمونه ای از محلول بافر

دو نمونه بافر متداول شامل محلول نمکی حاوی تریس (هیدروکسی متیل) آمینومتان (تریس بافر سالین) (TBS) و اسید 4- (2-هیدروکسی اتیل) -1-پیپرازین اتان سولفونیک (HEPES) است. TBS دارای PH خنثی است و به عنوان بافر شستشو در سنجش های بیولوژیکی استفاده می شود. HEPES یک بافر یون دو قطبی است که به طور قابل ملاحظه ای در کشت سلول استفاده می شود.

انواع مختلف بافر چیست؟

بافرها بر اساس گروه شیمیایی R موجود در ترکیبات شیمیایی خود و دامنه pH اثربخشی، به طور معمول در هفت گروه اصلی طبقه بندی می شوند. در انتهای اسیدی pH ، در محدوده ی 5.5 تا 8.3 بافرهای مورفولینیک مانند MES ، MOPS و MOBS قرار دارند. Tris یک بافر میان رده با pH 7 تا 6/9 پایدار است. بافرهای سیکلوهکسیل آمینو مانند CHES و CAPS در مقادیر pH بالاتر از 8.6 تا 11.4 موثر هستند.

pKa چیست؟

قدرت یک اسید با استفاده از مقدار pKa یا لگاریتم منفی ثابت تفکیک اسید اندازه گیری می شود. مقدار pKa کم نشانگر یک اسید قوی و توانایی بیشتر آن در اهدای پروتون یا تفکیک کامل در آب است. pKa پیش بینی می کند که یک مولکول با pH خاص چه خواهد کرد و برای هر نوع مولکول ثابت است.

pKa محلول بافری چگونه تعیین می شود؟

مقادیر pKa را می توان با تیتراسیون تعیین کرد. از یک تیتراتور کالیبره شده و خودکار استفاده می شود. اسید آزاد ماده ای که اندازه گیری می شود با یک باز مناسب تیتر می شود و منحنی تیتراسیون ثبت می شود. با افزایش مقادیر باز به محلول ، pH محلول کنترل می شود. pKa یک مقدار ترمودینامیکی است و pH به دما بستگی دارد.

ظرفیت بافر چیست؟

ظرفیت بافر توانایی بافر در حفظ pH محلول است و به طور کلی به غلظت یون های هیدروژن در محلول بافر بستگی دارد. بافرهایی که غلظت بالایی دارند ، ظرفیت بافر زیادی را ارائه می دهند و دارای PH پایین هستند. با این حال ، غلظت pKa بی تأثیر است. ظرفیت بافر 1 یعنی 1 مول اسید یا باز به 1 لیتر بافر اضافه می شود و pH 1 واحد تغییر می کند.

محدوده بافر چیست؟

محدوده بافری، میزان pH را نشان می دهد که یک بافر می تواند در طول آزمایش حفظ کند.

درجه های بافر چیست؟

درجه بافر نشان دهنده سطح کیفیت و ناخالصی مناسب برای کاربردهای مختلف و استانداردهای نظارتی مربوطه است. ما شش درجه بافری برای استفاده عمومی در آزمایشگاه ، تولیدات تشخیصی و برنامه هایی که ممکن است به آزمایش فلز کم یاب یا موادی با خلوص مشخص نیاز داشته باشند ، ارائه می دهیم.

چگونه بافر ایده آل انتخاب می شود؟

معیارهای مختلفی برای انتخاب بافر وجود دارد. بهتر است یک بافر با مقدار pKa نزدیک به pH مورد نظر محلول شیمیایی انتخاب کنید که مناسب ترین کاربرد را داشته باشد. فاکتورهای دیگری که باید در نظر گرفته شود شامل غلظت بافر ، حلالیت ، نفوذپذیری غشا بیولوژیکی ، حداقل اثر نمک ، دما ، فعل و انفعالات کاتیونی ، فعل و انفعالات فلزی ، قدرت یونی و جذب و پایداری نوری در اثر هرگونه واکنش آنزیمی و غیر آنزیمی است.