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Wenn man zu destilliertem Wasser Salzsäure oder Natronlauge hinzufügt, ändert sich der pH-Wert deutlich. Enthält das Wasser jedoch bestimmte Stoffgemische wie Essigsäure und Natriumacetat, bleibt der pH-Wert auch bei Zugabe mäßiger Mengen von Säure oder Base weitgehend konstant. Solche Lösungen, deren pH-Wert sich bei Zugabe von Säuren oder Basen kaum verändert, nennt man Säure-Base-Puffer oder Puffersysteme.
Aufbau und Wirkungsweise
Ein Puffersystem besteht immer aus:
- einer schwachen Säure (HA)
- ihrer korrespondierenden schwachen Base (A–)
Dadurch kann es sowohl Oxonium-Ionen (H3O+) als auch Hydroxid-Ionen (OH-) abfangen und neutralisieren. Ein Beispiel für ein solches Puffersystem stellt ein Essigsäure-Acetat-Gemisch dar:
Bei Zugabe von Oxonium-Ionen „fangen“ die Acetat-Ionen diese ab und reagieren zu Essigsäure- und Wasser-Teilchen:
Bei Zugabe von Hydroxid-Ionen „fangen“ die Essigsäure-Moleküle diese ab und reagieren zu Acetat-Ionen und Wasser-Molekülen:
Bei Zugabe von Hydroxid-Ionen „fangen“ die Essigsäure-Moleküle diese ab und reagieren zu Acetat-Ionen und Wasser-Molekülen: