[생화학]버퍼용액(완충용액 : Buffer Solution)

소개

버퍼용액에 관한 정의와 그것을 알기 전에 익혀애 할
Henderson Hasselbalch 의 식과 적정곡선에 관해 정리하였으며.
그것으로 어떠한 실험에 적용할 수 있는지 예를 들어 설명하였습니다.

생화학, 유기화학, 미생물학, 의학을 공부하시는 분에게 도움이 될 것입니다.

목차

완충용액의 정의
완충용액이 중요한 이유
완충용액을 알기전에
완충용액에 관하여

본문내용

완충용액이란 외부에서 산이나 염기를 가해주어도
pH의 변화가 거의 없는 용액을 의미한다.
즉, pH농도를 일정하게 맞추어 주는 용액이라고 정의 할 수 있다.

이것이 왜 중요하냐면 pH를 유지하여, 생명체의 세포를 보호하기 때문이다.
만일 세포질이나, 혈액등이 완충용액의 상태가 아니라 산, 염기에 의해 pH가 쉽게 변한다면 오렌지 주스만 마시면 세포가 녹아버릴 것이다.

만일 혈액안에 이 오렌지주스의 산성이 녹아 산성혈액이 된다면 온몸에 수소이온이 돌아다니면서 생명체는 산성으로 변할 것이고 그로인해 갖가지 병이 발생할 것이다. 그렇기에 완충(Buffer)작용은 중요한 것이다.

이 완충작용을 해 주는 버퍼용액(완충용액)은 이렇기 때문에 중요한 것이다.

식을 유도하기 위해서는

먼저 산 HA의 해리에 의해 유리되는
수소이온농도에 대하여 풀어야 한다.

약산 HA의 해리상수는 아래와 같다.

Henderson-Hasselbalch 식은 산과 짝염기를 함유하는 용액의 pH와 함께 어떤 약산의 Ka`를 연결한 편리한 식이다.

왼쪽에 이 식에 관한 유도를 설명할 것이다.

1의 식(HX의 해리 상수) 을 가지고 [H+] 에 대해 풀어본다.
그럼 아래의 식이 만들어 진다.

단계의 식에의 양변에 음의 대수를 취하고 pH의 정의를 사용하면 아래와 같이 된다.

앞에서 설명하였던 식이 Henderson-Hasselbalch 식이며 반응 혼합물의 pH 조절에 사용되는 완충액의 특성을 예견하는데 편리하게 이용할 수 있다.

완충액에서 산의 농도 [HA]와 짝염기의 농도 [A-]가 같은([HA] = [A-]) 경우에 [A-]／[HA] 비는 1이고 1의 대수는 0 이므로 용액이 같은 농도의 약산과 그것의 짝염기를 함유할 때 그 용액의 pH는 약산의 pKa` 값과 같다.

참고자료

· 없음