Chemie für Mediziner: Säuren und Basen
Pufferlösungen
Im Stoffwechsel laufen zahlreiche Reaktionen ab, bei denen -Ionen freigesetzt oder verbraucht werden.Andererseits ist ein konstanter -Wert im Cytoplasma oder in bestimmten Körperflüssigkeiten wie z.B. dem Blut lebenswichtig. Bereits leichte Abweichungen führen zu schweren Krankheitserscheinungen, starke -Änderungen zum Tod. Stoffwechselbedingte "-Stöße" müssen also abgepuffert werden. Im Blut nehmen verschiedene Puffersysteme diese Funktion war.
Allgemein werden Lösungen, deren -Wert sich bei der Zugabe von Säure oder Base nur wenig verändert, als Pufferlösungen bezeichnet. Sie enthalten ein konjugiertes Säure-Base-Paar, wobei die Säure -Ionen neutralisiert, die Base -Ionen. Pufferlösungen lassen sich herstellen, indem man
- schwache Säuren mit ihrem Salz (z.B. der Acetatpuffer aus Essigsäure und Natriumacetat) bzw.
- schwache Basen mit ihrem Salz (z.B. der Ammoniumpuffer aus Ammoniumchlorid und Ammoniak) mischt.
Sind beide Spezies in genügend großer Konzentration vorhanden, reagiert der Acetatpuffer folgendermaßen:
Pufferung der Zugabe starker Säuren:
Die zugegebene starke Säure reagiert vollständig zu . Dass der -Wert sich dennoch geringfügig ändert, hat mit dem - bereits bei der Neutralisation besprochenen - Effekt zu tun, dass die gebildete Essigsäure wiederum (zu einem geringen Anteil) dissoziieren kann.
Pufferung der Zugabe starker Basen:
Die Pufferwirkung zeigt sich in der Titrationskurve schwacher Säuren und Basen durch das Plateau im Bereich des -Wertes, ist also der Grund für den geringen Anstieg der Titrationskurve der Essigsäure bei 4 bis 6.