Solución tampón

Las soluciones tampón, denominadas también soluciones buffer, son aquéllas que ante la adición de un ácido o base son capaces de reaccionar oponiendo la parte de componente básica o ácida para mantener fijo el pH. 

Tampón químico

Un tampón o buffer es una o varias sustancias químicas que afectan a la concentración de los iones de hidrógeno (o hidronios) en el agua. Siendo que pH no significa otra cosa que potencial de hidrogeniones (o peso de hidrógeno), un buffer (o "amortiguador") lo que hace es regular el pH.

Cuando un buffer es añadido al agua, el primer cambio que se produce es que el pH del agua se vuelve constante. De esta manera, ácidos o bases (álcalis = bases) adicionales no podrán tener efecto alguno sobre el agua, ya que esta siempre se estabilizará de inmediato.

Soluciones amortiguadoras

Las soluciones amortiguadoras, también conocidas como muelles buffer o tampón, son disoluciones que por el agregado de cantidades moderadas de acidos o bases fuertes mantienen prácticamente constante el pH

También se dice que una solución es amortiguadora, reguladora o tampón si la concentración de protones H+, es decir el pH de una solución no se ve afectada significativamente por la adición de pequeñas cantidades o volúmenes de ácidos y bases..

Composición

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).

Un ácido buffer reacciona cuando un ácido débil o base débil se combina con su correspondiente sal hidrolítica en una solución de agua, se forma un sistema amortiguador denominado buffer.

No siempre un sistema buffer es apropiado, porque los iones de algunas sales hidrolíticas pueden, por ejemplo, dañar a los organismos que entran en contacto con él.

Por otra parte, cada sistema buffer tiene su propio rango efectivo de pH, algunos de los cuales no son adecuados para acuarios.

Cálculo de pH de soluciones tampón

Mediante el desarrollo del balance de masa y balance de carga para una solución reguladora típica se llega a una ecuación cúbica donde la incógnita es la concentración de iones hidronio u oxhidrilo.

Frecuentemente se utiliza la ecuación de Henderson-Hasselbalch para el cálculo de pH en soluciones reguladoras. Sin embargo, debe aclararse que esta ecuación no es aplicable en todos los casos, ya que para su deducción deben realizarse una serie de suposiciones. Esta ecuación suele proporcionar resultados incorrectos cuando las concentraciones del ácido y su base conjugada (o de la base y su ácido conjugado) es baja.

Ecuación de Henderson-Hasselbalch:

Donde pKa = -logKa

• [sal]=concentración de la sal

• [ácido]=concentración de iones hidrógeno

Cuando se trata del pH de una solución amortiguadora o tampón químico de una sal con su base correspondiente se calcula el pOH de la misma forma solo que:

El pH luego se calcula restando el pOH a 14:

Disolución Amortiguadora, Tampón o Buffers

Para que uno se conserve saludable, hay muchos fluidos en cada uno de nuestros cuerpos que se deben mantener dentro de unos límites muy estrechos de pH. Para que este objetivo se realice, se crea un sistema amortiguador.

Un sistema amortiguador es una solución que puede absorber grandes cantidades moderadas de ácidos o bases, sin un cambio significativo en su pH, es decir, es una disolución que contiene unas sustancias que inhiben los cambios de HP, o concentración de ion hidrógeno de la disolución. Dichas sustancias pueden contener un ácido débil y su sal, por ejemplo, ácido acético y acetato de sodio, o una base débil y una sal de esa base, por ejemplo, hidróxido de amonio y cloruro de amonio. Los fluidos de los organismos vivos están fuertemente tamponados, y el agua del mar y ciertas sustancias del suelo son otros ejemplos de disoluciones tampones existentes en la naturaleza. Las disoluciones tampones se utilizan en química y sirven como referencia en la medida del pH.

Consideremos la reacción del amoniaco en agua: