버퍼링 에이전트 란?
산-염기 화학에서, 완충제는 용액을 일정한 pH 또는 산도-알칼리성 수준으로 유지하는데 사용될 수있는 물질이다. 수용액의 산은 히드로 늄 (H 3 O + ) 이온을 제공하는 반면 알칼리는 수산화물 (OH-) 이온을 제공합니다. 용액의 pH는 이들 이온의 상대 농도의 척도입니다. 완충제를 함유하는 용액은, H 3 O + / OH-비율의 변경없이 산 또는 염기가 첨가 될 때 도입되는 추가의 히드로 늄 또는 수산화물 이온을 점까지 흡수 할 수 있으며, 따라서 pH의 변화가 없다 . 자연 발생 완충제는 생물학적 시스템에서 발견되며 완충제는 화학 및 산업에서 많은 용도를 갖는다.
산이 물에 녹 으면 H + 이온과 음전하 음이온으로 이온화됩니다. H + 이온은 물과 결합하여 하이드로 늄 이온 (H 3 O + )을 형성하며 네거티브 음이온은 공액 염기로 알려져 있습니다. 예를 들어, 수성 염산은 히드로 늄 이온을 형성하고 컨쥬 게이트 염기는 클로라이드 이온 : HCl + H 2 O →
약산 염을 포함하는 산과 함께 약산의 염을 함유하는 혼합물은 종종 산성 완충제로서 사용될 수 있으며; 염은 산의 컨쥬 게이트 염기의 풍부한 공급을 보장한다. 산성 완충제는 비 이온화 된 형태로 존재하기 위해 다량의 산을 필요로하고 pH는 일반적으로 거의 중성에 가깝게 유지되어야하기 때문에 강산 및 그의 염은 완충제로서 유용하지 않다. 중간 정도의 산성 또는 알칼리성 값. 유사하게, 알칼리성 완충제는 일반적으로 알칼리 자체와 함께 약한 알칼리의 염을 포함한다.
산성 완충 용액의 간단한 예는 아세트산 및 아세트산 나트륨의 수용액이다. 아세트산은 약산이므로 대부분 이온화되지 않습니다. 산을 첨가 할 때, 추가의 히드로 늄 이온은 아세트산 나트륨으로부터의 아세트산 이온과 반응하여 더 많은 아세트산을 형성하며, 이는 대부분 비 이온화 상태로 남아 pH에 큰 영향을 미치지 않을 것이다. 알칼리가 첨가되면, 추가의 수산화물 (OH-) 이온은 아세트산과 반응하여 아세테이트 이온 및 물을 형성하고, 소량의 하이드로 늄 이온과 함께 더 많은 물을 형성하고, 다시 pH에 거의 영향을 미치지 않을 것이다.
살아있는 유기체는 많은 역할을하는 완충제를 사용합니다. 예를 들어, 혈액의 pH는 중성의 알칼리성 측면에서 7.4에 가깝게 유지해야합니다. 다양한 산성 및 알칼리성의 다양한 화학 물질이 섭취되는 음식에서 혈류로 유입 될 수 있다는 점을 감안할 때,이 값이 유지되도록 완충제가 필요합니다. 이것은 탄산 (H 2 CO 3 )과 탄산 수소 (HCO 3- ) 이온의 조합에 의해 달성됩니다.
완충제는 산업 및 많은 일반적인 제품에서 널리 사용됩니다. 이들은 세제, 식품 및 양조에 사용되어 발효를 담당하는 효모가 요구하는 범위 내에 pH가 유지되도록합니다. 샴푸는 약산성 일 때 가장 효과가 좋으며 일반적으로 사용 중 산도 손실을 막기 위해 완충제를 함유합니다. 완충제는 또한 생물학과 생화학에서 많이 사용됩니다. NE Good이 1960 년대에 개발 한 Good 's buffers는 생물학적 반응을 방해하지 않도록 신중하게 설계된 완충제 그룹입니다.