Säure/Base-Puffer

Ein Säure/Base-Puffer ist ein Stoffgemisch, welches in der Lage ist, den pH-Wert einer Lösung trotz Zugabe von Säuren oder Basen annähernd konstant zu halten.

Zusammensetzung

Wird zu der Lösung eine Säure hinzugegeben, muss eine Base vorhanden sein, die statt Wasser das H+ aufnimmt. Folglich muss die Base stärker sein als Wasser. Sie darf jedoch nicht zu stark sein, da sich der pH-Wert sonst erhöht. Analog dazu muss bei Zugabe einer Base eine Säure vorhanden sein, um an Stelle des Wassers das H+ zu spenden. Auch hier gilt, dass die Säure stärker als Wasser sein muss, aber nicht zu stark, da ansonsten der pH-Wert verringert wird.

Also verwendet man für den Puffer eine schwache Säure und ihre konjugierte Base. Man beachte, dass der pH-Wert möglichst nahe beim pKs-Wert der schwachen Säure ist.

Puffergleichung von Henderson-Hasselbach

Oft braucht man die Puffergleichung von Henderson-Hasselbach zur Berechnung des pH-Wertes von Pufferlösungen. Dadurch lässt sich eine Grafik erstellen, in welcher der pH-Wert in Abhängigkeit zum Verhältnis der korrespondierenden Base zu ihrer Säure dargestellt wird.

Herleitung

Die allgemeine Säure/Base-Reaktion

Grafische Darstellung

Die Grafik zeigt, wie der Puffer wirkt. Die Wirkung hat bei relativ grossen Konzentrationsschwankungen eine kleine pH-Wert Veränderung zur Folge.

Quellen

Unterricht von R. Deuber Wikipedia