Wat is een bufferoplossing en hoe werkt het?

Een bufferoplossing is een systeem dat bestaat uit een zwak zuur en zijn geconjugeerde base (of andersom). Het belangrijkste doel is het tegengaan van schommelingen in de pH-waarde.

Hoe werkt een bufferoplossing?

• Als er zuur (H₃O⁺) bij de bufferoplossing komt, reageert de geconjugeerde base in de buffer ermee.
• Als er base (OH⁻) bij de bufferoplossing komt, reageert het zwakke zuur in de buffer ermee.
• In beide gevallen worden de toegevoegde H₃O⁺ of OH⁻ geneutraliseerd, waardoor de pH stabiel blijft.

Een buffer kiezen en ermee rekenen:

1. Ideale verhouding: Als de concentratie van het zwakke zuur en de geconjugeerde base 1:1 is, dan geldt: $pH = pK_z$. Dit is een goed uitgangspunt voor een buffer.
2. pH aanpassen: Je kunt de pH van een buffer aanpassen door de molverhouding tussen het zuur en de geconjugeerde base te variëren.
   • Als de verhouding [base] / [zuur] = 1:10 is, daalt de pH met 1 eenheid ten opzichte van de $pK_z$.
   • Als de verhouding [base] / [zuur] = 10:1 is, stijgt de pH met 1 eenheid ten opzichte van de $pK_z$.
   • Je kunt de gewenste molverhouding berekenen met de $K_z$-waarde (de zuurconstante, te vinden in bijvoorbeeld Binas tabel 49) en de gewenste H₃O⁺-concentratie (die je kunt afleiden van de gewenste pH).

Buffers in het bloed: Ons bloed bevat belangrijke buffers om de pH stabiel te houden (rond 7,35-7,45), wat essentieel is voor het functioneren van ons lichaam:

1. Koolzuurbuffer: Dit systeem bestaat uit koolzuur ($H_2CO_3$) en waterstofcarbonaat ($HCO_3^-$). Het speelt een grote rol bij het transport van CO₂.
2. Hemoglobinebuffer: Hemoglobine (Hb) in rode bloedcellen bindt H⁺-ionen om verzuring tegen te gaan en is ook essentieel voor het transport van zuurstof.

Deze twee buffers werken samen om de pH van het bloed binnen de juiste grenzen te houden, zelfs bij de aan- en afvoer van stoffen zoals CO₂ en melkzuur.