Soluciones buffer o “tampón químico”

Los buffers consisten en sales hidrolíticamente activas que se disuelven en el agua. Los iones de estas sales se combinan con ácidos y álcalis. Estas sales hidrolíticamente activas son los productos que resultan de la reacción entre los ácidos débiles y los álcalis fuertes como el carbonato de calcio (a partir del ácido carbónico e hidróxido de calcio) o entre ácidos fuertes y álcalis débiles como el cloruro de amonio (a partir del ácido clorhídrico e hidróxido de amonio).

Ciertas veces se necesita disponer y reservar una solución con un pH constante. Para preservar dicha solución hay que evitar:

• Que la solución entre en contacto con el aire, pues absorberá dióxido de carbono, CO₂, y se volverá más ácida.
• Que la solución al guardarse en un recipiente de vidrio, las impurezas alcalinas "desprendidas" del vidrio pueden alterar el pH.

Entonces las soluciones buffer o amortiguadoras poseen la capacidad de conservar su pH en valores aproximadamente constantes, aun si se agreguen pequeñas cantidades de ácido o base, o se diluya la solución.

Una disolución buffer o amortiguadora se define por poseer a la vez una especie débil y su par conjugado:

• Un ácido débil y la sal de su par conjugado

HA   +   H₂O       =     A^–   +   H₃O⁺

• Una base débil y  la sal de su par conjugado 

B   +   H₂O      =    BH⁺   +   OH^–

La disolución buffer debe tener una concentración relativamente grande de cada uno de los integrantes del par conjugado, para que así:

• La especie ácida del sistema buffer pueda reaccionar con los iones OH^– que se le añadan.

• La especie básica del sistema buffer pueda reaccionar con la cantidad de iones H⁺ que se añadan.

Algunos de los tipos más comunes de buffer son:

·         Par amoníaco-catión amonio

·         Ácido acético-anión acetato

·         Anión carbonato-anión bicarbonato

·         Ácido cítrico-anión citrato

APLICACIONES DE LAS SOLUCIONES BUFFERS

Son muy útiles en los sistemas biológicos así como también en la industria.  Algunos ejemplos son:

 Industria agrícola: Se usa para la fertirrigación y la agricultura hidropónica (cultivar plantas usando soluciones minerales y no suelo agrícola.)

Industria alimentaria: Conocer los parámetros del pH nos ayuda a saber si los alimentos son aptos para el consumo humano.

Industria farmacéutica: Controlar el pH es importante para diseñar los medicamentos necesarios para conocer el pH de la zona del cuerpo en que trabajará el fármaco, ya que si aquel pH es bajo las proteínas que se desean utilizar se desnaturalizan y  el medicamento no hará efecto alguno. Finalmente se formulan y revisan los medicamentos previos a su comercialización.

En microbiología y en estudios genéticos también se usan los buffers como el buffer de carga 6X para DNA.