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Puffersysteme


Bei einem Eisenbahnwaggon verhindert ein Puffer das allzu starke Zusammenstoßen von zwei Waggons, wenn sie aneinander gekuppelt werden. In der Chemie versteht man unter einem Puffer eine Lösung aus einer schwachen Säure und dem basisch wirkenden Salz der Säure. Wird zu dieser Lösung wenig von einer Säure oder einer Base hinzugegeben, ändert sich der pH-Wert der Lösung kaum. Diesen Effekt bezeichnet man als Pufferung.
 

  Eisenbahnpuffer
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Die Wirkung eines Puffersystems soll am Beispiel des Acetat-Puffers erläutert werden. In einer Lösung befindet sich verdünnte Essigsäure und die entsprechende Stoffmenge an Natriumacetat. Die Lösung zeigt einen pH-Wert von 4,65. Versetzt man die Lösung mit einer starken Säure wie Salzsäure, so werden die Hydronium-Ionen der Salzsäure von den Acetat-Ionen des Natriumacetats abgefangen. Dabei wird das Natriumacetat in die schwache Säure Essigsäure umgewandelt:
 
CH3COONa   +   HCl     NaCl  +  CH3COOH
Natriumacetat  +  Salzsäure    Natriumchlorid  +  Essigsäure
 
Gibt man zu der Lösung eine starke Base wie Natriumhydroxid, werden die Hydroxid-Ionen der starken Base abgefangen und das Natriumhydroxid wird in die schwache Base Natriumacetat umgewandelt:
 
CH3COOH  +   NaOH     CH3COONa  +  H2O
Essigsäure  +  Natriumhydroxid    Natriumacetat  +  Wasser
  
Säuren können durch alle Salze von schwachen Säuren und starken Basen gepuffert werden, Basen durch alle Salze von starken Säuren und schwachen Basen.
 
Puffer sind bei biologischen Vorgängen in der Natur von großer Bedeutung. Im Blut agieren mehrere Puffersysteme, damit der notwendige pH-Wert von 7,35 aufrecht erhalten wird. In den Gewässern agiert ein Puffersystem aus Kohlensäure und Alkalicarbonat. Dieses System funktioniert besonders in hartem, carbonathaltigem Wasser und sorgt für einen gleichbleibenden pH-Wert im Wasser.
 
 
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