Soluzioni tampone

Il tampone è una soluzione che resiste ai cambiamenti nella concentrazione di ioni idrogeno come risultato di fattori interni e ambientali. Più semplicemente, le soluzioni tampone sono composte da un acido debole e dal suo coniugato base.

I tamponi essenzialmente mantengono il pH a un livello costante in un sistema. L'intervallo di tamponamento effettivo di un tampone è un fattore del suo pKa, la costante di dissociazione dell'acido debole nel sistema tampone. Molti fattori, come i cambiamenti di temperatura o concentrazione, possono influenzare il pKa di un tampone.

Le soluzioni tampone sono note anche come tamponi pH in quanto resistenti a qualsiasi variazione di pH dovuta a una forte presenza di base o acido.

Un tampone è quindi una soluzione acquosa contenente acidi deboli parzialmente neutralizzati o basi che mostrano un piccolo cambiamento nel pH quando piccole quantità di acidi forti si aggiungono alle basi. L'efficienza di molte separazioni chimiche e la velocità di molte reazioni chimiche sono regolate dal pH della soluzione.

Tipi di soluzioni tampone

Soluzione tampone acida

Questa soluzione viene utilizzata quando il pH è inferiore a 7 e generalmente comprende un acido debole.

Soluzione tampone alcalina

Utilizzata quando il pH è superiore a 7 e comprende una base debole (alcalina).

Le soluzioni tampone offrono un pH bilanciato, ma non significa che abbiano un pH neutro. Possono bilanciare la soluzione a seguito di influenze esterne in grado di modificare i livelli di pH.

Alcuni criteri per la selezione delle soluzioni tampone

pKa compreso tra 6 e 8

La maggior parte degli esperimenti biochimici ha un pH ottimale nell'intervallo 6-8.

Solubilità in acqua

Le reazioni biologiche, per la maggior parte, avvengono in ambienti acquosi e per questo motivo il tampone dovrebbe essere solubile in acqua.

Effetti salini minimi

I componenti del tampone non dovrebbero interagire o influenzare gli ioni coinvolti nelle reazioni biochimiche in esame.

Interazioni ben definite o inesistenti con cationi minerali

Se il tampone e i cationi nel tuo sistema reagiscono, il tuo tampone diventa meno efficace perché non può gestire ioni idrogeno aggiuntivi.

Stabilità chimica

Il tampone dovrebbe essere stabile e non rompersi in condizioni di lavoro. Non dovrebbe ossidarsi o essere influenzato dal sistema in cui viene utilizzato.

Assorbimento della luce

Il tampone non deve assorbire la luce UV a lunghezze d'onda che possono essere utilizzate per le letture negli esperimenti fotometrici.

Facilità d'uso

I componenti del tampone dovrebbero essere facili da ottenere e preparare.

Applicazioni

Le soluzioni tampone hanno diversi usi dato che molte reazioni chimiche richiedono un pH costante. Esempi di applicazioni sono:

• Analisi chimica
• Calibrazione dell'apparecchiatura
• Fermentazione
• Prodotti per l'igiene personale