2. Буферная система-это равновесная система, способная поддерживать примерно на постоянном уровне какой либо параметр при определенных внешних воздействиях.

Механизм буферного действия заключается в способности буферных систем поддерживать постоянство pH за счет того, что избыток протонов H⁺ или гидроксид-анионов OH^-, поступающих в организм, связывается буферными компонентами в слабодиссоциирующие соединения. Рассмотрим механизм буферного действия на примере ацетатного буфера:

{CH₃COOHCH₃COO^-+H⁺; CH₃COONaCH₃COO^-+Na⁺.

При добавлении соляной кислоты к ацетатному буферу происходит взаимодействие соляной кислоты с одним из компонентов, в частности, с ацетатом натрия ch3cooNa:

HCl+CH₃COONa= CH₃COOH+NaCl.

Т.е. избыточные протоны H⁺ соляной кислоты свяжутся в слабодиссоциирующую уксусную кислоту и pH почти не изменится.

Классификация протолитических буферных систем:

3. Кислотные буферные системы, сост. Из слабой кислоты и ее солей сильного основания. Например:

4. Слабое основание и его соли, образованной сильной кислотой.

Например:

СН3COOH;CH3COONa -ацетатный буфер

Н2СO3;NaHCO3 –бикарбонатный буфер

NH4OH;NH4Cl –аммиачный буфер

NaH2PO4;Na2HPO4 –фосфатный буфер

Уравнение Гендерсона-Гассельбаха

Для кислотного буферного раствора;

Для основного буферного раствора;

Где Са(Сb)-концентрация раствора кислоты(основания)

Cs -концентрация раствора соли

Va(Vb) –объем раствора кислоты(основания)

Vs -объем раствора соли

=-lgKa – кислотный показатель

=-lgKb – основной показатель

Буферная ёмкость- это величина характеризующая способность буферного раствора противодействовать изменению реакции среды при добавлении сильных кислот или сильных оснований.

Ca- концентрация эквивалента сильной кислоты

Va- объем добав. сильной кислоты

Факторы влияющие на буферную емкость раствора

3. Концентрация компонентов

4. Отношение концентрации компонентов

При разбавлении буферная емкость уменьшается чем больше концентрация компонентов буфера тем больше буферная емкость.

Самой большой буферной емкостью и по кислоте и по щелочи обладает буферная система, когда соотношение компонентов =1.

Белковая буферная система - главный внутриклеточный буфер. Он составляет примерно 3 четверти буферной емкости внутриклеточной жидкости.

Компонентами белкового буфера явл-ся слабодисациирующий белок с кислыми св-ми (белок СООН) и соли сильного основания (белок COONa). При нарастании уровня кислот они взаимодействуют с солью белка с образованием нейтральной соли и слабой кислоты. При увеличении концентрации оснований реакция их происходит с белком с кислыми св-ми. В рез-те вместо сильного основания образуется слабоосновная соль.

Гемоглобиновая буферная система {HHbH⁺+Hb^-; KHbK⁺+Hb^- обладает самой большой величиной буферной емкости. Действует в эритроцитах крови. Ее буферная емкость () составляет 75% от всей буферной емкости крови.

Оксигемоглобиновая буферная система {HHbO₂H⁺+HbO₂^-; KHbO₂K⁺+HbO₂^- имеет такую же величину буферной емкости, как и гемоглобиновая буферная система.

Эфиры глюкозы и фосфорной кислоты различной степени замещения {г-po3Na2; г-po3NaH. Она способствует сохранению постоянства pH в организме.

Карбонатная буферная система {H₂CO₃H⁺+HCO₃^-; NaHCO₃Na⁺+HCO₃^-. Характеризует кислотно-щелочной резерв крови. Действует в плазме крови и в эритроцитах.

В медицине кислотно-щелочное равновесие организма оценивают с помощью уравнения Гендерсона-Гассельбаха, выведенного для карбонатного буфера:

pH=pK+lg([HCO₃^-]/[H₂CO₃]).

Опытным путем было найдено, что в крови здорового человека pK=6,11 и pH=7,34-7,36, рабочая формула крови человека: pH=6,11+lg([HCO₃^-]/[CO₂]).