محلول بافر مخلوطی از اسید ضعیف به اضافه باز مزدوج است. کار این محلول حفظ pH صحیح برای عملکرد آنزیم‌ها است. به‌عبارتی وقتی اندکی اسید یا باز قوی به محلول بافر اضافه شود، شاهد مقاومت آن در برابر PH خواهیم بود. عملکرد آنزیم‌ها معمولاً با تغییر کمی در محدوده PH متوقف می‌شوند. حتی ممکن است آنزیم دراین شرایط تغییر ماهیت بدهد. از همین رو از محلول بافر برای جلوگیری از تغییرات در pH یک محلول استفاده می‌شود. نوع حل شونده نیز در استفاده از بافر تأثیری ندارد. دلیل مقاومت بافر نیز تعادلی است که بین اسید و باز مزدوج آن وجود دارد.
معرفی انواع محلول بافر
محلول‌های بافر می‌توانند اسیدی یا بازی باشند. از همین رو می‌توان این محلول‌ها را به دو دسته تقسیم کرد. بافر اسیدی و بافر بازی. در ادامه به بررسی انواع این بافرها خواهیم پرداخت.
بافراسیدی چیست؟
از بافرها برای حفظ PH استفاده می‌شود. از همین رو باتوجه به نام بافر اسیدی از این بافر برای حفظ PH محلول های اسیدی استفاده می‌شود. بافرهای اسیدی دارای PH اسیدی یا PH کمتر از ۷ هستند. این محلول بافری از ترکیب یک اسید ضعیف و نمک مشتق شده از یک باز قوی یه دست می‌آید.
بافر بازی چیست؟
این بافرها نیز مانند بافرهای اسیدی برای حفظ PH محلول‌های بازی مورد استفاده قرار می‌گیرند. PH بافرهای بازی قلیایی است. از همین رو PH این محلول‌ها بالاتر از ۷ است. درست مانند بافرهای اسیدی، بافر بازی نیز از ترکیب یک باز ضعیف و نمک مشتق شده از یک اسید قوی ایجاد می‌شود.
کاربرد محلول‌های بافر
کاربرد محلول های بافر در بررسی عملکرد درست آنزیم های بدن انسان و سایر موجودات زنده است. چراکه PH بافرها در محدوده خاصی به مقدار بسیار ناچیز تغییر می‌کند. این تغییرات در سیستم های بیولوژیکی مانند بدن انسان و سایرموجودات زنده یک شرط مهم و اساسی است.
به‌عنوان یکی از نمونه‌های بیولوژیکی از تآثیر بافر در بدن انسان می‌توان به خون اشاره کرد. ایجاد اندک کاهش یا افزایشی در PH خون انسان می‌تواند سبب مرگ شود. در خون مخلوطی از اسید کربنیک و یون بی کربنات وجود دارد این دو با یکدیگر در تعادل هستند. بنابراین بدن شرایط عادی دارد. اگر میزان PH خون پایین بیاید، کارایی آنزیم‌های بدن کم خواهد شد. برای تعادل PH یون های بی کربنات و هیدروژن از طریق یک واکنش تعادلی با اسید کربنیک این کار را انجام می‌دهند. برای برقراری این تعادل طی یک متابولیسم سلولی، دی اکسید کربن و اسید کربنیک تولید می شوند.
علاوه‌بر بررسی عملکرد درست آنزیم های بدن، محلول بافر در صنعت نیزکاربرد دارد. تخمیر و تهیه الکل نمونه‌ای از کاربرد صنعتی بافرها هستند. تولید مواد شوینده، ساخت انواع شامپو و مواد آرایشی، تهیه مواد نگه دارنده در صنایع غذایی، صنعت چاپ و رنگ و … نیز نمونه‌های دیگری از کاربرد بافر در صنعت هستند.
محلول بافر چطور تهیه می‌شود؟
برای تهیه محلول بافر نیاز به یک اسید و باز مزدوج است. برای به دست آوردن این محلول باید یک اسید ضعیف را با ۶۰ درصد آب (با در نظر گرفتن حجم بافر مورد انتظار) مخلوط کنیم. پس از انجام این کار باید اسیدیته محلول به دست آمده با یک PH سنج اندازه گیری شود. پس از اندازه گیری PH اگر قصد شما به دست آورن یک بافر اسیدی است می‌توانید PH را با استفاده از یک باز قوی بالا ببرید و بر عکس اگر قصد دارید که یک بافر بازی به دست بیاورید این کار را با استفاده از باز قوی انجام دهید.
ظرفیت بافر به چه معنی است؟
هر بافر دارای توانایی خاصی برای مقاومت در برابر PH است. میزان مقاومت بافر در برابر PH را ظرفیت بافر می‌گویند. باتوجه به PH اولیه محلول هنگامی که یک اسید یا باز به محلول بافری اضافه می شود، تغییر PH می‌تواند کم یا زیاد باشد. این موضوع تا حد زیادی به ظرفیت بافر نیز بستگی دارد.
ظرفیت بافر با علامت β نمایش داده می شود. ظرفیت بافر یک کمیت بدون واحد است. برای بدست آوردن میزان ظرفیت بافر تعداد مول های اسید یا باز مصرفی تقسیم بر میزان PH می‌شوند و درنهایت این مقدار در حجم بافر بر حسب لیتر ضرب می‌شود.
نتیجه گیری:
بافر از مخلوط یک اسید ضعیف یا باز مزدوج آن به دست می‌آید. از این محلول در حفظ PH آنزیم ها در بدن استفاده می‌شود. همچنین بافرها در صنعت نیز کاربرد دارند. برای به دست آوردن بافر اسید ضعیف را با ۶۰ درصد آب ترکیب می‌کنند. درنهایت برای تنظیم اسیدیته به آن اسید یا باز اضافه می‌کنند. ظرفیت بافر با علامت β نمایش داده می‌شود و یک کمیت بدون واحد است.
