Pufferlösung: einfach erklärt
Eine Pufferlösung ist eine Lösung, deren pH-Wert sich bei Zugabe kleiner Mengen Säure oder Base kaum ändert. Sie besteht aus einer schwachen Säure und ihrer korrespondierenden Base in ähnlicher Konzentration.
So funktioniert ein Puffer
Ein Beispiel ist der Essigsäure-Acetat-Puffer aus Essigsäure und Natriumacetat. Gibt man eine Säure hinzu, fangen die Acetat-Ionen die zusätzlichen Protonen ab und werden zu Essigsäure.
Gibt man eine Base hinzu, gibt die Essigsäure Protonen ab und neutralisiert die Hydroxid-Ionen. In beiden Fällen ändert sich der pH-Wert nur wenig, solange genug Puffersubstanz vorhanden ist.
Die Henderson-Hasselbalch-Gleichung
Den pH-Wert eines Puffers berechnet man mit der Henderson-Hasselbalch-Gleichung: pH = pKs + lg (c(A⁻) / c(HA)). Dabei ist HA die schwache Säure und A⁻ ihre korrespondierende Base.
Liegen Säure und Base in gleicher Konzentration vor, ist der Logarithmus null, und der pH-Wert entspricht dem pKs-Wert. Der Essigsäure-Acetat-Puffer hat dann einen pH-Wert von 4,76.
Puffer im Körper
Unser Blut muss seinen pH-Wert sehr genau zwischen 7,35 und 7,45 halten. Dafür sorgt vor allem der Kohlensäure-Hydrogencarbonat-Puffer aus Kohlensäure und Hydrogencarbonat.
Puffer werden auch im Labor, in Medikamenten und in Lebensmitteln eingesetzt. Ein Phosphatpuffer aus Dihydrogenphosphat und Hydrogenphosphat puffert zum Beispiel um pH 7,2.
Häufige Fragen
pH-Wert von Pufferlösungen berechnen