وجود محلول بافر در انجام آزمایشات اهمیت زیادی دارد. از این رو محلول های بافر مختلفی بر اساس نیازهای آزمایشگاهی ساخته می شوند. حال در این مطلب به طور مفصل در مورد بافرها صحبت می کنیم.
فهرست عناوین مطلب:
محلول بافر چیست؟
محلول بافر (Buffer solution) یک محلول شیمیایی است که از یک اسید ضعیف و نمک آن یا یک باز ضعیف و نمک آن ساخته می شود. محلول های بافر توانایی حفظ پی‌اچ محلول را حتی در صورت افزودن اندکی باز یا اسید دارند. خون یک نمونه مهم از این نوع محلول ها است.
انواع محلول بافر
عموما ۲ نوع بافر وجود دارد:
- بافر اسیدی
- بافر بازی
بافر اسیدی
بافر اسیدی از یک محلول بافر حاوی مقدار متعددی از اسید ضعیف و نمک آن با یک باز قوی شکل می گیرد، به همین دلیل عنوان بافر اسیدی به آن داده می شود. چنین محلول های بافری دارای pH اسیدی یعنی کمتر از ۷ می باشند. بافر های اسیدی شرکت سیگما آلدریچ و مرک با کیفیت بسیار بالایی در جهان عرضه میگردد و با توجه به مناسب بودن قیمت های این دو کمپانی سال هاست که محققان با خرید بافرهای مرک و خرید بافرهای سیگما آلدریچ نیازهای تحقیقاتی خود را برطرف می نمایند.
بافر بازی
در تعریف به بافری بازی می گویند که از یک محلول بافر حاوی مقادیر نسبتا متعددی از باز ضعیف به همراه نمک آن با یک اسید قوی تشکیل شده باشد و در نتیجه نام آن محلول بافر بازی می باشد. pH چنین بافرهایی بازی یعنی بیشتر از ۷ می باشد. کمپانی های سیگما آلدریچ و مرک تولید کنندگان بزرگ بافرهای بازی در جهان با کیفیت بالا می باشند. به همین جهت سهم عمده فروش بافر بازی، از شرکت های سیگما و مرک می باشد.
خواص محلول بافر
محلول های بافر برای حفظ pH صحیح برای عملکرد آنزیم ها در بسیاری از موجودات زنده ضروری هستند. بسیاری از آنزیم ها تنها در شرایط دقیقی کار می کنند. اگر pH در محدوده بسیار کمی تغییر کند عملکرد آنزیم ها کند و یا متوقف می شود و دچار تغییر ماهیت می شوند. در بسیاری از موارد تغییر ماهیت می تواند بطور ثابت فعالیت کاتالیزوری را از کار بیاندازد. انتخاب محلول بافر با محدوده PH مناسب یکی از پارامتر های مهم در به دست آوردن نتایج مطلوب در تحقیقات علمی و آزمایشگاهی می باشد.
طرز تهیه بافر
بافر حاصل از مخلوط نمودن مقادیر زیاد اسید ضعیف و یا باز ضعیف با جفت های مزدوج (نمک) آنهاست. یک اسید ضعیف و باز مزدوج آن می توانند در یک محلول بدون خنثی نمودن یکدیگر در کنار یکدیگر بمانند. همین امر در مورد باز ضعیف و اسید مزدوج آن نیز صادق است. برای خرید مواد شیمیایی از جمله بافر می توانید به سایت dayaexir.com مراجعه فرمایید.
کاربرد محلول بافر
از لحاظ کاری و صنعتی، خرید محلول بافر و استفاده از آن در فرآیند تخمیر در تعیین شرایط مناسب برای رنگ های موجود در رنگ آمیزی پارچه بکار می رود. همچنین خرید و استفاده از بافرهای مرک و سیگما آلدریچ در تجزیه و تحلیل های شیمیایی و کالیبراسیون pH سنج ها بکار می روند. از بزرگترین نمونه های زیستی (بیولوژیکی) استفاده از آن ها می‌توان به تحقیق هایی اشاره کرد که در آن مواد در بافر ساخته می شوند. مخصوصا بافر فسفات نمکی (PBS) که در pH=7.4 مورد استفاده قرار می گیرد.
نحوه کار بافرها چگونه است؟
با توجه به اینکه در محلول بافر هم عامل اسیدی و هم عامل بازی وجود دارد، هنگامی که یون های هیدروژن (اسید) به بافر افزوده می شوند توسط باز خنثی می شوند. از سویی یون های هیدروکسید نیز توسط اسید خنثی می شوند. این واکنش های خنثی سازی باعث می شوند تا pH کلی محلول تغییری نداشته باشد.
بافرها محلول هایی هستند که pH آن ها در اثر افزودن مقدار کمی اسید یا باز تغییر چندانی نمی کند. آن چه از این تعریف بر می آید این است که محلول بافر به طریقی می تواند هم اسید و هم باز اضافه شده را خنثی کند به عبارت دیگر یک محلول بافر هم خنثی کننده اسید و هم خنثی کننده باز است و این ویژگی ها را باید در اجزای سازنده ی یک محلول بررسی کرد. این محلول ها برای سیستم های شیمیایی و بیولوژیک بسیار مهم هستند. برای مثال pHخون انسان حدود7/4 است و ثابت نگه داشتن آن در بدن برای عملکرد درست آنزیم ها بسیار مهم است و یا واکنش های شیمیایی مهمی که احتیاج به ثابت نگه داشتن pH محلول دارد.
بهترین بافر ،بافری است که PK اسید آن برابر pH مورد نظر است .
محدوده ی بافری ک به محدوده ای از pH گفته می شود که بافر بتواند خاصیت بافری خود را نشان بدهد این محدوده برابر است با PK +1 و PK – 1 .
قدرت بافری، به غلظت اجزای سازنده بافر گفته می شود . هر چه غلظت اجزای فوق بیشتر باشد مقدار بیشتری اسید و باز قوی را می تواند خنثی بکند .
بافر خون چیست؟
محلول های بافر برای حفظ pH صحیح برای عملکرد آنزیم ها در بسیاری از موجودات زنده ضروری هستند. بسیاری از آنزیم ها تنها در شرایط دقیقی کار می کنند. اگر pH در محدوده بسیار کمی تغییر کند عملکرد آنزیم ها کند و یا متوقف می شود و دچار تغییر ماهیت می شوند. در بسیاری از موارد تغییر ماهیت می تواند بطور ثابت فعالیت کاتالیزوری را از کار بیاندازد. بافر کربنیک اسید(H2CO3) و بی کربنات (HCO3) در پلاسمای خون موجود است که برای حفظ pH بین ۷.۳۵ تا ۷.۴۵ بکار می رود.
بافر در شیمی چیست؟
در شیمی، pH معیاری برای سنجش غلظت یون هیدروژن در محلول است . pH یک بافر را می‌توان از غلظت‌های اجزای مختلف واکنش محاسبه کرد. واکنش تعادلی برای بافر به صورت زیر است:
HA⇌H++A–
به طور کلی، دو قانون برای انتخاب محلول بافر وجود دارد:
یک محلول بافر خوب باید غلظت‌هایی برابر از هر دو جزء داشته باشد. اگر در یک محلول بافر، مقدار یکی از اجزا، کمتر از ۱۰ درصد جزء دیگر باشد، آن محلول کارایی نخواهد داشت. اسیدهای ضعیف و نمک‌های آن‌ها بافرهای بهتری برای pH کمتر از ۷ هستند و به همین شکل، بازهای ضعیف و نمک‌هایشان برای pH بالاتر از ۷ مناسب‌اند.
بافر مرک
بافرهای کمپانی مرک از کیفیت بالایی برخوردار می باشند. به همین جهت فروش محلول بافر مرک در بازار امروز در صدر خرید بافر قرار دارد. همچنین قیمت بافرهای کمپانی مرک نیز نسبت به سایر کمپانی ها مناسب تر می باشد. شرکت سیگما آلدریچ نیز از پیشتازان تولید بافر در جهان است. جهت تهیه انواع بافر از طریق راه های ارتباطی موجود در سایت دایا اکسیر به نشانی www.dayaexir.com با کارشناسان دایا اکسیر تماس حاصل فرمایید.