Puffer

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Puffer

Definition eines Puffers
Ein Puffer ist eine Lösung, die bei Zugabe einer geringen Menge einer Säure oder einer Base erheblichen Änderungen des pH-Werts widerstehen kann. Sie kann kleine Mengen zugesetzter Säuren oder Basen neutralisieren und so den pH-Wert der Lösung relativ stabil halten. Pufferlösungen werden auch als pH-Puffer bezeichnet.

Zusammensetzung eines Puffers
Eine Pufferlösung ist ein Gemisch aus einer schwachen Säure und ihrer konjugierten Base oder einer schwachen Base und ihrer konjugierten Säure (siehe auch weitere Informationen auf unserer Seite Säuren & Basen).

Beispiele für Pufferlösungen sind:

  • Acetatpuffer: Essigsäure/Natriumacetat (CH3COOH)/CH3COONa), pH ~ 4,7
  • Ammoniakpuffer: Ammoniak/Ammoniumchlorid (NH3/NH4Cl), pH ~ 9,3
  • Hydrogencarbonat (Bicarbonat)-Puffer: Kohlensäure/Natriumhydrogencarbonat (H2CO3/NaHCO3), pH ~ 6,4
  • Hydrogencarbonat-(Bicarbonat-)Puffer: Natriumhydrogencarbonat/Carbonat (NaHCO3 / Na2CO3), pH ~ 10,3
  • Phosphatpuffer: Natriumdihydrogenphosphat/Dinatriumhydrogenphosphat (NaH2PO4/Na2HPO4), pH ~ 7,2


Puffer können auch hergestellt werden, indem man mit einer schwachen Säure beginnt und dann einen Teil dieser schwachen Säure mit einer starken Base neutralisiert (durch Neutralisation erhält man die Mischung aus schwacher Säure und ihrem Salz).

pH-Wert eines Puffers
Ein Puffer kann einer pH-Änderung widerstehen, weil die beiden Komponenten (konjugierte Säure und konjugierte Base) im Gleichgewicht in nennenswerten Mengen vorhanden sind und in der Lage sind, kleine Mengen anderer Säuren und Basen (in Form von H+ und OH-) zu neutralisieren, wenn diese der Lösung zugesetzt werden.

Saure Puffer
Saure Puffer sind Puffer, die eine Lösung auf einem pH-Wert unter 7 halten. Sie bestehen in der Regel aus einer schwachen Säure und einem ihrer Salze, um das Anion zu liefern, das als Base wirkt (ihre konjugierte Base). Die Funktion der Salzkomponente besteht darin, als Ionenquelle zu fungieren (Zufuhr von zusätzlichem A- durch Zugabe eines löslichen Salzes von HA, das vollständig ionisiert, wie NaA).

Sie funktionieren, weil die Dissoziation einer schwachen Säure eine Gleichgewichtsreaktion ist,

HA ⇌ H+ + A-.

Die konjugierte Base A- entfernt die zugesetzte Säure: Wenn eine Säure zugesetzt wird, steigt die [H+] an und diese H+ reagieren mit der konjugierten Base (A-) zu undissoziiertem HA. Das Gleichgewicht verschiebt sich nach links (gemäß dem Prinzip von Le Chatelier), wodurch die meisten H+-Ionen entfernt werden. Da es sich bei HA um eine schwache Säure handelt, wird A- dazu neigen, sich mit allen verfügbaren H+ zu HA zu verbinden, so dass sich die Wasserstoffionenkonzentration (H+) (d. h. der pH-Wert) nur geringfügig ändert.

Die schwache Säure entfernt das zugesetzte Alkali: Wenn ein Alkali zugesetzt wird, steigt die [OH-]. Die geringe Menge an H+ reagiert mit dem OH- und bildet H2O. Die schwache Säure dissoziiert, wodurch sich das Gleichgewicht nach rechts verschiebt und der größte Teil der H+-Ionen zurückgewonnen wird, so dass der pH-Wert in der Regel nahezu gleich bleibt.

Basische Puffer
Basische Puffer sind Puffer, die den pH-Wert bei Werten über 7 regulieren und in der Regel aus einer schwachen Base und einem Salz ihrer konjugierten Säure bestehen. Ähnlich wie bei sauren Puffern entfernt auch bei basischen Puffern die schwache Base das zugesetzte H+ und die konjugierte Säure das zugesetzte OH-.

Neutrale Puffer
Sie halten eine Lösung auf einem pH-Wert von etwa 7 und bestehen aus polyprotischen Säuresalzen. In einigen Fällen sind sowohl die schwache Säure als auch ihre konjugierte Base Salze, die aus der teilweisen Neutralisierung einer Säure mit mehreren Protonen stammen, wie z. B. Phosphorsäure.

Der pH-Wert einer Pufferlösung hängt von der Dissoziationskonstante Ks der Säure (oder Kb der Base) sowie vom Verhältnis der Konzentrationen der Säure (Base) und ihrer konjugierten Base (Säure) ab. Diese Abhängigkeit wird durch die bekannte Henderson-Hasselbalch-Gleichung beschrieben, die in der Chemie und Biochemie häufig verwendet wird, um die notwendigen Berechnungen bei der Herstellung von Pufferlösungen für die Verwendung im Labor oder bei anderen Anwendungen durchzuführen. Mit Hilfe der Henderson-Hasselbalch-Gleichung kann die genaue Menge an Säure und konjugierter Base bestimmt werden, die benötigt wird, um einen Puffer mit einem bestimmten pH-Wert zu erhalten.

Henderson-Hasselbalch-Gleichung (Puffergleichung)
Für eine schwache Säure HA und ihre konjugierte Base A-:

pH = pKs + log [HA]/[A-]

Die Henderson-Hasselbalch-Gleichung wird von der Säure-Ionisationskonstante (Dissoziation) abgeleitet:

Ks = [H+][A-]/[HA]

Wenn man den negativen Logarithmus auf beiden Seiten der Gleichung nimmt, erhält man:

-log Ks = -log [H+][A-]/[HA]

Dies entspricht:

-log Ks = -log [H+] - log [A-]/[HA]

Relativ:

-log Ks = -log [H+] + log [HA]/[A-]

Per Definition:

-log Ks = pKs

-log [H+] = pH

So:

pKs= pH + log [HA]/[A-]

Diese Gleichung wird dann so aufgestellt:

pH = pKs + log [HA]/[A-]

Puffer werden durch den pH-Bereich charakterisiert, in dem sie einen mehr oder weniger konstanten pH-Wert aufrechterhalten können, sowie durch ihre Pufferkapazität, d. h. die Menge an starker Säure oder Base, die aufgenommen werden kann, bevor sich der pH-Wert deutlich ändert.

Pufferbereich
Jedes konjugierte Säure-Base-Paar hat einen charakteristischen pH-Bereich, in dem es als wirksamer Puffer wirkt. Nützlich ist der Bereich, in dem pH = pKs ± 1 ist. Dies ist der Punkt in der Titration, der auf halbem Weg zum Äquivalenzpunkt liegt. In diesem Bereich ist es am wirksamsten, großen pH-Änderungen zu widerstehen, wenn entweder eine Säure oder eine Base hinzugefügt wird. Anhand der Henderson-Hasselbalch-Gleichung lässt sich erkennen, dass der pH-Wert der Pufferlösung dem pKs-Wert der Säure entspricht, wenn die Konzentrationen der konjugierten Säure und der konjugierten Base ungefähr gleich sind (etwa um den Faktor 10 voneinander entfernt), denn log(1) = 0, Mit anderen Worten: Das Verhältnis von Base zu Säure im Puffer muss größer als 0,1, aber kleiner als 10 sein. Sobald dieses Verhältnis außerhalb dieses Intervalls liegt, ist der Pufferbereich überschritten, und es ist nicht mehr zu erwarten, dass das Gemisch externe Säuren/Basen wirksam neutralisiert.

Pufferkapazität
Die Pufferkapazität kann als die Menge einer starken Säure oder starken Base definiert werden, die zu einem Liter einer Lösung hinzugefügt werden muss, um sie um eine pH-Einheit zu verändern.

Die Menge an starker Base (oder Säure), die von einer Pufferlösung aufgenommen werden kann, ohne den pH-Wert wesentlich zu verändern, wird durch die Pufferkapazität ausgedrückt. Obwohl der nutzbare pH-Bereich eines Puffers weitgehend von den chemischen Eigenschaften der schwachen Säure und der schwachen Base abhängt, die zur Herstellung des Puffers verwendet werden (d. h. von Ks oder Kb), hängt seine Pufferkapazität ausschließlich von den Konzentrationen der Spezies in der Pufferlösung ab. Puffer mit hoher Kapazität enthalten hohe Konzentrationen an Pufferkomponenten (Säure/Base), die mit zugesetzten H+- oder OH- Ionen reagieren, um den pH-Wert zu erhalten. Daher bestimmen die Konzentrationen der Säure und der konjugierten Base in einem Puffer, wie viel zusätzliche Säure oder Base der Lösung zugesetzt werden kann, bevor die Pufferkapazität erschöpft ist. Je höher die Konzentrationen von Säure und konjugierter Base sind, desto größer ist die Pufferkapazität.

Die Gleichung für die Pufferkapazität lautet wie folgt:

β = Δn/ΔpH

Δn ist die Anzahl der Mol Säure oder Base, die pro Liter Pufferlösung zugesetzt werden
ΔpH ist die Änderung des pH-Werts

Anwendungen
Pufferlösungen sind bei einer Vielzahl von Anwendungen sehr nützlich, bei denen ein stabiler pH-Wert erforderlich ist. Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung des pH-Werts in vielen chemischen und biochemischen Prozessen.
Pufferlösungen werden in der Industrie häufig verwendet. Zu den industriellen Prozessen, die Pufferlösungen erfordern, gehören die Fermentation (z. B. in Brauereien oder Bäckereien), die Kontrolle von Färbeprozessen in der Textilindustrie, die Herstellung von Arzneimitteln, die Herstellung von Körperpflegeprodukten und Kosmetika, in der Lebensmittelindustrie die Aufrechterhaltung der physikalischen, chemischen und mikrobiologischen Stabilität von Lebensmitteln usw. Sie werden auch bei der chemischen Analyse und der Kalibrierung von pH-Metern eingesetzt.

Wichtige Puffer

PUFFER ZUSAMMENSETZUNG PUFFERBEREICH pKs pKb
Acetat Essigsäure/Natriumacetat 3,7 – 5,7 4,75
Ammoniak Ammoniak/Ammoniumchlorid 8,3 – 10,3 9,25 4,75
Borat Borsäure/Natriumhydroxid 8,2 – 10,2 9,24
Citrat Citronensäure/Natriumcitrat 2,5 – 7,0 3,1
4,7
6,4
Carbonat / Hydrogencarbonat Natriumhydrogencarbonat/ Natriumcarbonat 9,2 – 10,8 10,3
Phosphat (Natrium) Natriumdihydrogenphosphat/ di-Natriumhydrogenphosphat 6,2 – 8,2 7,2
Phosphat (Kalium) Kaliumdihydrogenphosphat/di-Kaliumhydrogenphosphat 6,2 – 8,2 7,2



Einige Reagenzien für die Puffervorbereitung

PRODUKTNUMMER PRODUKTNAME CAS-NUMMER
131130 Ammoniak 30%, NH3 30%, zur Analyse, ACS 1336-21-6
141130 Ammoniak 30%, NH3 30%, (USP-NF, BP, Ph. Eur.) reinst, Pharma-Qualität 1336-21-6
121129 Ammoniak 25%, NH3 25%, (Reag. USP, Ph. Eur.) zur Analyse 1336-21-6
141129 Ammoniak 25%, NH3 25%, (BP, Ph. Eur.) reinst, Pharma-Qualität 1336-21-6
121128 Ammoniak 20%, NH3 20%, zur Analyse 1336-21-6
A2616 Ammoniak 10%, NH3 10%, zur Analyse 1336-21-6
131121 Ammoniumchlorid 99,5%, NH4Cl 99,5%, (Reag. USP) zur Analyse, ACS, ISO 12125-02-9
141121 Ammoniumchlorid 99,5-100,5%, NH4Cl 99,5-100,5%, (USP, BP, Ph. Eur.) reinst, Pharma-Qualität 12125-02-9
131015 Borsäure 99,8%, H3BO3 99,8%, zur Analyse, ACS, ISO 10043-35-3
141015 Borsäure 99,5 - 100,5%, H3BO3 99,5 - 100,5% (USP-NF, BP, Ph. Eur.) reinst, Pharma-Qualität 10043-35-3
A2940 Borsäure 99,8%, H3BO3 99,8%, für die Molekularbiologie 10043-35-3
131808 Citronensäure wasserfrei 99,5%, C6H8O7 99,5%, zur Analyse, ACS 77-92-9
141808 Citronensäure wasserfrei 99,5-100,5%, C6H8O7 99,5-100,5%, (USP, BP, Ph. Eur., JP) reinst, Pharma-Qualität 77-92-9
131018 Citronensäure - Monohydrat 99,5-102,0%, C6H8O7·H2O 99,5-102,0%, (Reag. USP) zur Analyse, ACS, ISO 5949-29-1
141018 Citronensäure - Monohydrat 99,5-100,5%, C6H8O7·H2O 99,5-100,5%, (USP, BP, Ph. Eur., JP) reinst, Pharma-Qualität 5949-29-1
361008 Essigsäure 99,8%, CH3COOH 99,8%, für HPLC 64-19-7
131008 Essigsäure 99,7%, CH3COOH 99,7%, (Reag. USP, Ph. Eur.) zur Analyse, ACS, ISO 64-19-7
141008 Essigsäure 99,5-100,5%, CH3COOH 99,5-100,5%, (USP, BP, Ph. Eur.) reinst, Pharma-Qualität 64-19-7
A3701 Essigsäure 100%, CH3COOH 100%, BioChemica 64-19-7
122703 Essigsäure 96%, CH3COOH 96%, zur Analyse 64-19-7
121556 Essigsäure 80%, CH3COOH 80%, zur Analyse 64-19-7
196358 Essigsäure 36%, CH3COOH 36%, (USP-NF) Pharmaqualität 64-19-7
196884 Essigsäure 25%, CH3COOH 25% w/w Pharmaqualität 64-19-7
181009 Essigsäure 1 mol/L, CH3COOH 1 mol/L, (1N) Maßlösung 64-19-7
131509 Kaliumdihydrogenphosphat 99,0%, KH2PO4, 99,0%, zur Analyse, ACS 7778-77-0
141509 Kaliumdihydrogenphosphat 98,0-100,5%, KH2PO4 98,0-100,5%, (USP-NF, BP, Ph. Eur.) reinst, Pharma-Qualität 7778-77-0
A1043 Kaliumdihydrogenphosphat 99,5%, KH2PO4 99,5%, BioChemica 7778-77-0
131512 di-Kaliumhydrogenphosphat wasserfrei 99,0%, K2HPO4 99,0%, (Reag. Ph. Eur.) zur Analyse, ACS 2139900
121512 di-Kaliumhydrogenphosphat wasserfrei 99,0%, K2HPO4 99,0%, zur Analyse 2139900
141512 di-Kaliumhydrogenphosphat wasserfrei 98,0-100,5%, K2HPO4 98,0-100,5%, (BP, Ph. Eur.) reinst, Pharma-Qualität 2139900
A1042 di-Kaliumhydrogenphosphat wasserfrei 99%, K2HPO4 99%, BioChemica 2139900
122333 di-Kaliumhydrogenphosphat - Trihydrat, K2HPO4·3H2O, zur Analyse 16788-57-1
131481 Kaliumhydrogenphtalat 99,5%, C6H4COOHCOOK 99,5%, zur Analyse, ISO 877-24-7
141481 Kaliumhydrogenphtalat 99-101%, C6H4COOHCOOK 99-101%, reinst 877-24-7
131633 Natriumacetat wasserfrei 99,0%, CH3COONa 99,0%, (Reag. Ph. Eur.) zur Analyse, ACS 127-09-3
A4555 Natriumacetat wasserfrei 99%, CH3COONa 99%, für die Molekularbiologie 127-09-3
131632 Natriumacetat - Trihydrat 99,0-101,0%, CH3COONa·3H2O 99,0-101,0%, (Reag. USP) zur Analyse, ACS, ISO 6131-90-4
141632 Natriumacetat – Trihydrat 99,0-101,0%, CH3COONa·3H2O 99,0-101,0%, (USP, BP, Ph. Eur.) reinst, Pharma-Qualität 6131-90-4
131644 di-Natriumtetraborat - Decahydrat 99,5-103,0%, Na2B4O7.10H2O, 99,5-103,0%, zur Analyse, ACS, ISO 1303-96-4
131648 Natriumcarbonat wasserfrei 99,5-100,5%, Na2CO3 99,5-100,5%, (Reag. USP, Ph. Eur.) zur Analyse, ACS 497-19-8
141648 Natriumcarbonat wasserfrei 99,5-100,5%, Na2CO3 99,5-100,5%, (USP-NF, BP, Ph. Eur.) reinst, Pharma-Qualität 497-19-8
131647 Natriumcarbonat - Decahydrat 99,0-102,0%, Na2CO3·10H2O 99,0-102,0%, zur Analyse, ISO 1545739
141647 Natriumcarbonat - Decahydrat 98-102%, Na2CO3·10H2O 98-102%, reinst 1545739
131655 tri-Natriumcitrat - Dihydrat 99,0%, C6H5Na3O7.2H2O 99,0%, zur Analyse, ACS 1545801
141655 tri-Natriumcitrat - Dihydrat 99,0-100,5%, C6H5Na3O7·2H2O 99,0-100,5%, (USP, BP, Ph. Eur.) reinst, Pharma-Qualität 1545801
131638 Natriumhydrogencarbonat 99,7-100,3%, NaHCO3 99,7-100,3%, zur Analyse, ACS, ISO 144-55-8
141638 Natriumhydrogencarbonat 99,0-100,5%, NaHCO3 99,0-100,5%, (USP, BP, Ph. Eur.) reinst, Pharma-Qualität 144-55-8
122018 Natriumdihydrogenphosphat wasserfrei 99-100,5%, NaH2PO4 99-100,5%, zur Analyse 7558-80-7
131965 Natriumdihydrogenphosphat - Monohydrat 99,0-102,0%, NaH2PO4·H2O 99,0-102,0%, (Reag. Ph. Eur.) zur Analyse, ACS 10049-21-5
141965 Natriumdihydrogenphosphat - Monohydrat 98,0-100,5%, NaH2PO4·H2O 98,0-100,5%, (USP, BP) reinst, Pharma-Qualität 10049-21-5
121677 Natriumdihydrogenphosphat - Dihydrat 99,0-101,0%, NaH2PO4·2H2O 99,0-101,0%, zur Analyse 13472-35-0
141677 Natriumdihydrogenphosphat - Dihydrat 98,0-100,5%, NaH2PO4·2H2O 98,0-100,5% (USP, BP, Ph. Eur.) reinst, Pharma-Qualität 13472-35-0
131679 di-Natriumhydrogenphosphat wasserfrei 98.0%, Na2HPO4 98.0%, (Reag. Ph. Eur.) for analysis, ACS 7558-79-4
141679 di-Natriumhydrogenphosphat wasserfrei 98.0-100,5%, Na2HPO4 98.0-100,5%, (USP, BP, Ph. Eur.) reinst, Pharmaqualität 7558-79-4
A1046 di-Natriumhydrogenphosphat wasserfrei 99%, Na2HPO4 99%, BioChemica 7558-79-4
122507 di-Natriumhydrogenphosphat - Dihydrat 99.0%, Na2HPO4·2H2O 99.0%, for analysis 10028-24-7
142507 di-Natriumhydrogenphosphat - Dihydrat 98.0-100,5%, Na2HPO4·2H2O 98.0-100,5%, (USP, BP, Ph. Eur.) reinst, Pharmaqualität 10028-24-7
A3905 di-Natriumhydrogenphosphat - Dihydrat 99.5%, Na2HPO4·2H2O 99.5%, BioChemica 10028-24-7
132656 di-Natriumhydrogenphosphat - Heptahydrat 98.0-102.0%, Na2HPO4·7H2O 98.0-102.0%, (Reag. USP) for analysis, ACS 7782-85-6
131678 di-Natriumhydrogenphosphat - Dodecahydrat 99-102%, Na2HPO4·12H2O 99-102%, for analysis, ISO 10039-32-4
141678 di-Natriumhydrogenphosphat - Dodecahydrat 98.5-100,5%, Na2HPO4·12H2O 98.5-100,5%, (USP, BP, Ph. Eur.) reinst, Pharmaqualität 10039-32-4
131687 Natriumhydroxid - Plätzchen 98,0%, NaOH 98,0%, (Reag. USP) zur Analyse, ACS, ISO 1310-73-2
141687 Natriumhydroxid - Plätzchen 98,0-100,5%, NaOH 98,0-100,5%, (USP-NF, BP, Ph. Eur.) reinst, Pharma-Qualität 1310-73-2
A0991 Natriumhydroxid – Plätzchen 97,0-100,5%, NaOH 97,0-100,5%, (USP-NF, Ph. Eur.) reinst, Pharma-Qualität 1310-73-2
141929 Natriumhydroxid - Perlen 98,0-100,5%, NaOH 98,0-100,5%, pearls (USP-NF, BP, Ph. Eur.) reinst, Pharma-Qualität 1310-73-2
145881 Natriumhydroxid - Mikroperlen 98%, NaOH 98%, reinst 1310-73-2
142404 Natronlauge 50%, NaOH 50% w/w reinst 1310-73-2
141571 Natronlauge 50%, NaOH 50% w/v reinst 1310-73-2
141220 Natronlauge 40%, NaOH 40% w/w reinst 1310-73-2
121593 Natronlauge 40%, NaOH 40% w/v zur Analyse 1310-73-2
126682 Natronlauge 32%, NaOH 32% w/w zur Analyse 1310-73-2
146682 Natronlauge 32% NaOH 32% w/w reinst 1310-73-2
Z44320 Natronlauge 30%, NaOH 30% w/w reinst, Pharma-Qualität 1310-73-2
144320 Natronlauge 30%, NaOH 30% w/w reinst, Pharma-Qualität 1310-73-2
171690 Natronlauge 30%, NaOH 30% w/v 1310-73-2
143402 Natronlauge 25%, NaOH 25% w/w reinst 1310-73-2
181845 Natronlauge 0,01 mol/L, NaOH 0,01 mol/L, (0,01N) Maßlösung 1310-73-2
183397 Natronlauge 0,02 mol/L, NaOH 0,02 mol/L, (0,02N) standard Maßlösung 1310-73-2
182153 Natronlauge 0,05 mol/L, NaOH 0,05 mol/L, (0,05N) Maßlösung 1310-73-2
181694 Natronlauge 0,1 mol/L, NaOH 0,1 mol/L, (0,1N) (Reag. USP, Ph. Eur.) Maßlösung 1310-73-2
181693 Natronlauge 0,1 mol/L, NaOH 0,1 mol/L, (0,1N) Maßlösung 1310-73-2
303125 Natronlauge 0,1 mol (4,000 g NaOH) für 1 L Masslösung 0,1 N 1310-73-2
182971 Natronlauge 0,2 mol/L, NaOH 0,2 mol/L, (0,2N) Maßlösung 1310-73-2
182155 Natronlauge 0,25 mol/L, NaOH 0,25 mol/L, (0,25N) Maßlösung 1310-73-2
181692 Natronlauge 0,5 mol/L, NaOH 0,5 mol/L, (0,5N) Maßlösung 1310-73-2
192415 Natronlauge 1 mol/L, NaOH 1 mol/L, (1N) Pharmaqualität 1310-73-2
182415 Natronlauge 1 mol/L, NaOH 1 mol/L, (1N) (Reag. USP, Ph. Eur.) Maßlösung 1310-73-2
186982 Natronlauge 1 mol/L, NaOH 1 mol/L, (1N) (Reag. Ph. Eur.) Maßlösung 1310-73-2
181691 Natronlauge 1 mol/L, NaOH 1 mol/L, (1N) Maßlösung 1310-73-2
303126 Natronlauge 1 mol (40,00 g NaOH) für 1 L Masslösung 1 N 1310-73-2
A6579 Natronlauge (1 M), NaOH 1 mol/L, (1 M) für die Molekularbiologie 1310-73-2
182158 Natronlauge 2 mol/L, NaOH 2 mol/L, (2N) Maßlösung 1310-73-2
183466 Natronlauge 4 mol/L, NaOH 4 mol/L, (4N) Maßlösung 1310-73-2
192159 Natronlauge 5 mol/L, NaOH 5 mol/L, (5N) Pharmaqualität 1310-73-2
182159 Natronlauge 5 mol/L, NaOH 5 mol/L, (5N) Maßlösung 1310-73-2
AL6406 Natronlauge 6 mol/L, NaOH 6 mol/L, (6N) Pharmaqualität 1310-73-2
193508 Natronlauge 10 mol/L, NaOH 10 mol/L, (10N) Pharmaqualität 1310-73-2
183508 Natronlauge 10 mol/L, NaOH 10 mol/L, (10N) Maßlösung 1310-73-2
381020 Salzsäure 37%, HCl 37%, für die Metallspurenanalyse (ppm) 7647-01-0
471020 Salzsäure 37%, HCl 37%, (max. 0,0000005% Hg) (Reag. USP) zur Analyse, ACS, ISO 7647-01-0
131020 Salzsäure 37%, HCl 37%, (Reag. USP) zur Analyse, ACS, ISO 7647-01-0
141020 Salzsäure 37%, HCl 37%, (USP-NF, BP, Ph. Eur.) reinst, Pharma-Qualität 7647-01-0
201020 Salzsäure 37%, HCl 37%, (E-507, F.C.C.) Lebensmittelqualität 7647-01-0
211020 Salzsäure 37%, HCl 37%, technisch 7647-01-0
711019 Salzsäure 35%, HCl 35%, für die Metallspurenanalyse (ppt) 7647-01-0
721019 Salzsäure 35%, HCl 35%, für die Metallspurenanalyse (ppb) 7647-01-0
132176 Salzsäure 32%, HCl 32%, zur Analyse, ISO 7647-01-0
212176 Salzsäure 32%, HCl 32%, technisch 7647-01-0
133378 Salzsäure 25%, HCl 25%, zur Analyse, ISO 7647-01-0
A0658 Salzsäure 25%, HCl 25%, zur Analyse 7647-01-0
143378 Salzsäure 25%, HCl 25%, reinst 7647-01-0
203378 Salzsäure 25%, HCl 25%, (E-507, F.C.C.) Lebensmittelqualität 7647-01-0
A3397 Salzsäure 20%, HCl 20%, zur Analyse 7647-01-0
142523 Salzsäure 20%, HCl 20%, reinst 7647-01-0
146316 Salzsäure 15%, HCl 15%, reinst 7647-01-0
123006 Salzsäure 10%, HCl 10% w/w zur Analyse 7647-01-0
143006 Salzsäure 10%, HCl 10% w/w (USP-NF, Ph. Eur.) reinst, Pharma-Qualität 7647-01-0
213006 Salzsäure 10%, HCl 10%, w/w technisch 7647-01-0
182884 Salzsäure 0,01 mol/L, HCl 0,01 mol/L, (0,01 N) Maßlösung 7647-01-0
182107 Salzsäure 0,05 mol/L, HCl 0,05 mol/L, (0,05 N) Maßlösung 7647-01-0
181023 Salzsäure 0,1 mol/L, HCl 0,1 mol/L, (0,1 N) Maßlösung 7647-01-0
303110 Salzsäure 0,1 mol (3,646 g HCl) für 1 L Masslösung 0,1 N 7647-01-0
182318 Salzsäure 0,25 mol/L, HCl 0,25 mol/L, (0,25 N) Maßlösung 7647-01-0
185423 Salzsäure 0,310 mol/L, HCl 0,310 mol/L, (1,128% w/v) Maßlösung 7647-01-0
181022 Salzsäure 0,5 mol/L, HCl 0,5 mol/L, (0,5 N) Maßlösung 7647-01-0
181021 Salzsäure 1 mol/L, HCl 1 mol/L, (1 N) Maßlösung 7647-01-0
186985 Salzsäure 1 mol/L, HCl 1 mol/L, (1 N) (Reag. Ph. Eur.) Maßlösung 7647-01-0
303112 Salzsäure 1 mol (36,461g HCl) für 1 L Masslösung 1 N 7647-01-0
182108 Salzsäure 2 mol/L, HCl 2 mol/L, (2 N) Maßlösung 7647-01-0
182057 Salzsäure 3 mol/L, HCl 3 mol/L, (3 N) Maßlösung 7647-01-0
182552 Salzsäure 4 mol/L, HCl 4 mol/L, (4 N) Maßlösung 7647-01-0
192109 Salzsäure 5 mol/L, HCl 5 mol/L, (5 N) Pharmaqualität 7647-01-0
182109 Salzsäure 5 mol/L, HCl 5 mol/L, (5 N) Maßlösung 7647-01-0
182883 Salzsäure 6 mol/L, HCl 6 mol/L, (6 N) Maßlösung 7647-01-0
187051 Salzsäure 10 mol/L, HCl 10 mol/L, (10 N) Maßlösung 7647-01-0
241940 Tris 99,95-100,05%, C4H11NO3 99,95-100,05%, Standard für die Volumetrie, ACS 77-86-1
131940 Tris 99,8-100,1%, C4H11NO3 99,8-100,1%, zur Analyse, ACS 77-86-1
141940 Tris 99,0-100,5%, C4H11NO3 99,0-100,5% (USP, BP, Ph. Eur.) reinst, Pharma-Qualität 77-86-1
A2264 Tris 99,9%, C4H11NO3 99,9%, für die Molekularbiologie 77-86-1
A1086 Tris 99,9%, C4H11NO3 99,9%, ultrareinst 77-86-1
A1379 Tris 99,3%, C4H11NO3 99,3%, für Pufferlösungen 77-86-1
A4263 Tris, C4H11NO3, buffer pH 7.5 (1 M) für die Molekularbiologie
A4577 Tris, C4H11NO3, buffer pH 8.0 (1 M) für die Molekularbiologie
A3452 Tris - Hydrochlorid 99%, C4H11NO3·HCl 99%, für die Molekularbiologie 1185-53-1
A1087 Tris - Hydrochlorid 99%, C4H11NO3·HCl 99% für Pufferlösungen 1185-53-1



Puffer zur Kalibrierung von pH-Metern oder pH-Elektroden
Die Messung des pH-Werts ist in praktisch allen Industriezweigen und Labors, in denen chemische oder biochemische Prozesse oder Analysen durchgeführt werden, unerlässlich. Ein pH-Meter ist ein Instrument, das die Wasserstoffionenaktivität in wässrigen Lösungen misst und deren Säuregrad oder Alkalität, ausgedrückt als pH-Wert, anzeigt. Das pH-Meter misst die Differenz des elektrischen Potenzials (Spannung) zwischen einer pH-Elektrode und einer Referenzelektrode und zeigt das Ergebnis umgerechnet in den entsprechenden pH-Wert an. Eine der Elektroden ist empfindlich für Wasserstoffionen (in der Regel eine Glaselektrode) und die andere ist die Referenzelektrode (z. B. eine Silberchloridelektrode). Sie werden oft als eine kompakte Elektrode zusammen mit einem Temperaturfühler kombiniert. Die Elektroden bzw. Sonden werden in die zu analysierende Lösung eingetaucht.

Ein pH-Messgerät muss gegen einen bekannten Standard kalibriert werden, um die Genauigkeit bei jeder Verwendung oder vor jeder Messreihe zu gewährleisten. Je genauer die Ergebnisse sein müssen, desto häufiger muss es kalibriert werden. Standards sind Pufferlösungen mit einem bekannten pH-Wert (z. B. 4,00, 7,00, 10,00). Zur Kalibrierung müssen mindestens zwei Standardpufferlösungen verwendet werden, die den Bereich der zu messenden pH-Werte abdecken. Die Temperatur kann die pH-Messwerte beeinflussen. Um einen genauen Messwert zu erhalten, muss das pH-Messgerät bei der gleichen Temperatur wie die zu analysierenden Proben kalibriert werden.

Unter der Marke PanReac AppliChem bieten wir eine breite Palette von pH-Pufferlösungen für die Kalibrierung von pH-Messgeräten an, die auf NIST SRMs rückführbar sind. Alle diese Lösungen sind sehr stabil und können über lange Zeiträume gelagert werden (bis zu 6 Jahre). In den meisten Fällen ist eine Genauigkeit von ± 0,02 pH-Einheiten bei einer Temperatur von 20 °C gewährleistet. Für jede Pufferlösung finden Sie die pH-Änderung in Abhängigkeit von der Temperatur auf dem Etikett oder auf dem TDS-Wert.

Gebrauchsfertige Pufferlösungen (farblos)

PRODUKTNUMMER pH-WERT (20 °C) ZUSAMMENSETZUNG
272580 1,00 ± 0,02 Glycin/Natriumchlorid/Salzsäure
272581 2,00 ± 0,02 Citronensäure/Natriumhydroxid/Salzsäure
272537 3,00 ± 0,02 Citronensäure/Natriumhydroxid/Salzsäure
275653 3,20 ± 0,02 di-Natriumhydrogenphosphat/Citronensäure
272168 4,00 ± 0,02 Citronensäure/Natriumhydroxid/Salzsäure
277125 4,001 ± 0,01 Kaliumhydrogenphtalat
272582 5,00 ± 0,02 Citronensäure/Natriumhydroxid
272549 6,00 ± 0,02 Citronensäure/Natriumhydroxid
277124 6,865 ± 0,01 (25 °C) Kaliumdihydrogenphosphat/di-Natriumhydrogenphosphat
272170 7,00 ± 0,02 Kaliumdihydrogenphosphat/di-Natriumhydrogenphosphat
273108 7,02 ± 0,02 Kaliumdihydrogenphosphat/ di-Natriumhydrogenphosphat
272583 8,00 ± 0,02 Borsäure/Natriumhydroxid/Salzsäure
272172 9,00 ± 0,02 Borsäure/Kaliumchlorid/Natriumhydroxid
277123 9,180 ± 0,01 (25 °C) di-Natriumtetraborat/Natriumazid
273107 9,23 ± 0,02 Borsäure/Natriumhydroxid
272584 10,00 ± 0,05 Borsäure/ Kaliumchlorid/Natriumhydroxid
272585 11,00 ± 0,05 Borsäure/Natriumhydroxid
272586 12,00 ± 0,05 di-Natriumhydrogenphosphat/Natriumhydroxid
277089 12,454 ± 0,01 (25 °C) Calciumhydroxid/Natriumazid
272587 13,00 ± 0,05 Kaliumchlorid/Natriumhydroxid



Gebrauchsfertige Pufferlösungen (gefärbt)
Die farbigen Pufferlösungen sind in verschiedenen Farben eingefärbt, so dass sie bei der Arbeit leicht zu erkennen sind.

PRODUKTNUMMER pH-WERT (20 °C) ZUSAMMENSETZUNG
273616 4,00 ± 0,02 (rot) Citronensäure/Natriumhydroxid /Salzsäure
273617 7,00 ± 0,02 (gelb) Kaliumdihydrogenphosphat/ di-Natriumhydrogenphosphat
273618 10,00 ± 0,05 (blau) Borsäure/ Kaliumchlorid/Natriumhydroxid



Die Kenntnis des pH-Werts von Stoffen oder Lösungen ist in vielen Situationen wichtig oder entscheidend, so auch bei der chemischen Analyse im Labor. pH-Messgeräte werden für Bodenmessungen in der Landwirtschaft, für die Wasserqualität in der kommunalen Wasserversorgung, in Schwimmbädern und bei der Umweltüberwachung, beim Brauen von Wein und Bier, in der verarbeitenden Industrie, in den Biowissenschaften und bei klinischen Anwendungen wie der Blutchemie sowie in vielen chemischen und pharmazeutischen Industrien eingesetzt, von Laborversuchen bis zur Qualitätskontrolle. Sie werden verwendet, um den genauen pH-Wert von Lebensmitteln und chemischen Produkten zu analysieren, um die Sicherheit und Qualität zu gewährleisten, oder sie können zur Bewertung des Säuregrads/Alkalinität von Arzneimitteln in der pharmazeutischen und biotechnologischen Industrie eingesetzt werden.

Sektoren

  • Analytische Labors, Qualitätskontrolle, chemische und biochemische Labors
  • Forschung, Entwicklung und Innovation (FuE)
  • Biopharmazeutische und pharmazeutische Entwicklung und Herstellung
  • Biowissenschaften
  • Kosmetika und Gesundheitswesen
  • Lebensmittel und Getränke
  • Anorganische Synthese
  • Pädagogische oder akademische Einrichtungen
  • Papierindustrie
  • Textilindustrie
  • Seifen- und Waschmittelindustrie
  • Metallurgie
  • Landwirtschaft
  • Instandhaltung von Schwimmbädern


Wichtige Puffer in lebenden Systemen
Die Pufferung ist in lebenden Systemen wichtig, um ein stabiles, relativ konstantes inneres Milieu aufrechtzuerhalten, was auch als Homöostase bezeichnet wird. Kleine Moleküle wie Bikarbonat und Phosphat sowie andere Stoffe wie Hämoglobin und andere Proteine bieten Pufferkapazität.

Bei der Betrachtung eines Puffersystems muss zwischen geschlossenen und offenen Puffersystemen unterschieden werden. In einem geschlossenen Puffersystem (z. B. Essigsäure/Acetat-Puffer) werden die bei einer chemischen Reaktion entstehenden Protonen (H+) oder Hydroxid-Ionen (OH-) von der Puffersubstanz abgefangen. Sie reagieren zu der entsprechenden oder konjugierten Säure oder Base des Puffers und verbleiben so in der Lösung. In einem offenen Puffersystem (z. B. dem Hydrogencarbonat/CO2-Puffersystem in der Lunge) steht das System im Austausch mit der Umgebung. Es ist in der Lage, den richtigen pH-Wert aufrechtzuerhalten, indem es eine Komponente an die Umgebung abgibt, z. B. durch Ausatmen von CO2.

Hydrogencarbonat (Bicarbonat)-Puffer
Der Karbonatpuffer (eine Mischung aus Kohlensäure und Hydrogenkarbonaten) reguliert die CO2-Konzentration zwischen der Atmosphäre, den Ozeanen und der Biosphäre. Er ist auch der Hauptbestandteil des Blutpuffers. Die Aufrechterhaltung des pH-Wertes im Blut wird über den Bikarbonatpuffer geregelt. Dieses System besteht aus Kohlensäure- und Bicarbonat-Ionen. Wenn der pH-Wert des Blutes in den sauren Bereich abfällt, bildet dieser Puffer Kohlendioxidgas. Die Lunge stößt dieses Gas während des Atmungsprozesses aus dem Körper aus. Unter alkalischen Bedingungen bringt dieser Puffer den pH-Wert wieder in den neutralen Bereich, indem er die Ausscheidung von Bikarbonationen über den Urin bewirkt. Dadurch wird der pH-Wert des Blutes zwischen 7,35 und 7,45 gehalten und stoffwechselbedingte Schwankungen werden ausgeglichen. Wenn der pH-Wert unter 7,35 liegt, spricht man von Azidose, bei einem Wert über 7,45 von Alkalose. Der Tod tritt bei pH-Werten unter 6,8 oder über 8,0 ein.

Phosphatpuffer
Das Phosphatpuffersystem wirkt ähnlich wie der Bikarbonatpuffer, hat aber eine viel stärkere Wirkung. Das innere Milieu aller Zellen enthält diesen Puffer, der aus Phosphorwasserstoffionen und Dihydrogenphosphationen besteht. Wenn überschüssiger Wasserstoff in die Zelle gelangt, reagiert er mit den Phosphorwasserstoff-Ionen, die ihn aufnehmen. Unter alkalischen Bedingungen nehmen die Dihydrogenphosphat-Ionen die überschüssigen Hydroxid-Ionen auf, die in die Zelle gelangen.

Protein-Puffer
Proteine bestehen aus Aminosäuren, die durch Peptidbindungen miteinander verbunden sind. Aminosäuren besitzen eine Aminogruppe und eine Carbonsäuregruppe. Bei physiologischem pH-Wert liegt die Carbonsäure als Carboxylat-Ion (COO-) mit negativer Ladung und die Aminogruppe als NH3+-Ion vor. Wenn der pH-Wert sauer wird, nimmt die Carboxylgruppe überschüssige Wasserstoffionen auf und kehrt in die Carbonsäureform zurück. Wenn der pH-Wert des Blutes alkalisch wird, wird ein Proton aus dem NH3+-Ion freigesetzt, das die NH2-Form annimmt.

Hämoglobin-Puffer
Das Atmungspigment im Blut, das Hämoglobin, hat ebenfalls eine puffernde Wirkung in den Geweben. Es kann sich zu einem bestimmten Zeitpunkt entweder mit Protonen oder mit Sauerstoff verbinden. Die Bindung des einen setzt das andere frei. Im Hämoglobin erfolgt die Bindung von Protonen im Globinteil, während die Sauerstoffbindung am Eisen des Hämteils erfolgt. Bei körperlicher Anstrengung entstehen Protonen im Überschuss. Hämoglobin hilft bei der Pufferung, indem es diese Protonen bindet und gleichzeitig molekularen Sauerstoff freisetzt.

Puffer für die Biowissenschaften
Viele biochemische Prozesse werden schon durch kleine Änderungen des pH-Werts erheblich beeinträchtigt. Daher ist es oft notwendig, den pH-Wert durch Zugabe eines geeigneten Puffers zum Medium zu stabilisieren, ohne das untersuchte System zu beeinträchtigen. Tris-, Glycin-, HEPES- und PBS-Puffer sind einige Beispiele für unsere Life-Science-Puffer. Weitere Informationen finden Sie auch in unserem Abschnitt über Life-Science-Puffer.