Wenn man sich an seine Schulzeit zurückerinnert, insbesondere an den Chemie- oder Biologieunterricht, dann werden sich einige sicher noch an die Puffersysteme erinnern. Zumindest wenn man eines der Fächer im Leistungskurs hatte, da es schon ein recht spezielles Verfahren ist. Vor allem im menschlichen Blut findet man solche Systeme. Die Pufferlösung ist dabei dafür verantwortlich einen stabilen pH-Wert zu erzeugen. Auch wenn man säure oder eine Lauge beigibt, so darf sich der pH-Wert nicht drastisch verändern. Denn, wenn der Wert immer gleichbleibt, dann kann man dadurch Funktionen aufrechterhalten, die lebenswichtig sind.
Was kann man unter dem Begriff Pufferlösung verstehen?
Puffer bezeichnet man in vielen Fällen auch als Puffersystem. Ein solches System kann dabei verstanden werden als ein Stoffgemisch. Dieses ist verantwortlich dafür, dass der pH-Wert in einem konstanten Rahmen bleibt. Je nachdem ob man dann basische oder saure Substanzen beigibt zu dem jeweiligen System, verändert sich der pH-Wert nicht ganz so stark. So bleibt er in einem gleichmäßigen Rahmen, ohne dabei groß auszuufern. Der Wert hält sich dann in einem einheitlichen Bereich. Weitere Informationen finden Sie auch hier.
Wie setzt sich eine Pufferlösung zusammen?
Eine solche Lösung setzt sich immer aus einer Säure oder aber einer Base zusammen. Dabei ist die Säure schwach und die Base immer konjugiert. Weiterhin nutzt man ebenfalls Moleküle, welche als bifunktional gekennzeichnet sind. Der Carbonpuffer ist hierbei beispielhaft zu nennen. Dieser setzt sich insbesondere aus zwei unterschiedlichen Dingen zusammen. Nämlich aus Kohlensäure sowie Natriumhydrogenkarbonat. Der Puffer hat dabei immer einen Wert, der im Bereich von 7,35 und 7,45 liegt. Dieser Puffer sorgt auch, wie bereits definiert, dafür, dass der pH-Wert in einem konstanten Bereich gehalten wird. Wenn es einen solchen Puffer nicht geben würde, dann würde der pH-Wert stark ins Schwanken geraten, was wiederum die biologischen Funktionen massiv gefährdet. Fehlt der Puffer so fällt der Wert unter 6,8 oder aber steigt auch über 8,0 an. Als Resultat würde dies bedeuten, dass der Mensch stirbt.
Wo benötigt man die Puffer überhaupt?
Eine solche Pufferlösung gibt es sowohl beim Menschen als auch bei Tieren. In beiden Organismen sind sie dafür zuständig, dass die Schwankungen des pH-Wertes aufrechterhalten bleiben, dass der Wert also eben nicht so drastisch steigt oder fällt. Auch in der Chemie wird man diese Lösungen vorfinden: https://www.winlab.de/schule/mess-pruefgeraete/elektrochemische-messgeraete/pufferloesungen-pruefloesungen/. Dabei wird auch die so genannte Pufferkapazität genutzt. Sie definiert die Menge an Säuren oder auch Basen, die ein jeweiliges System aufnehmen kann, ohne dabei den vorgegeben pH-Bereich zu verlassen. Der pH-Wert in Lösungen kann dabei im Übrigen mithilfe von einem pH Meter bestimmt werden. Diese Kapazität ist also eine grundlegende Eigenschaft. Beim Arbeiten mit chemischen Stoffen und Lösungen sollte natürlich immer auf eine ausreichende Sicherheitsausrüstung geachtet werden, wozu unter anderem eine funktionale sowie hochwertige Schutzbrille zählt.
