Wissensteil:
Der Pufferbereich von Puffersystemen
pH = pKS + lg {c(A-) / c(HA)} (Henderson-Hasselbalch-Gleichung)
Aus dieser Puffergleichung geht hervor, dass der pH-Wert einer Pufferlösung gleich dem pKS -Wert der schwachen Säure ist, wenn die Gleichgewichtskonzentration der Säure c(HA) und der korrespondierenden Base c(A- ) gleich sind.
Für c(HA) = c(A-) folgt: pH = pKS + lg 1 = pKS + 0
pH = pKS
Im Bereich des pH-Wertes pH = pKS erfolgt die Pufferung.
In der Praxis setzt man häufig die Säure und die Base im Stoffmengenverhältnis 1:1 ein. Bei diesem Verhältnis kann man in guter Näherung für die Gleichgewichtskonzentration c(A - ) und c(HA) die Ausgangskonzentrationen c0(A- ) und c0(HA) einsetzen.
Ein Puffersystem kann nicht beliebig viele Oxoniumionen oder Hydroxidionen neutralisieren. Die Fähigkeit zur Pufferung ist erschöpft, wenn der größe Teil der schwachen Säure zur korrespondierenden Base oder diese zur Säure reagiert hat. Daher sind zwei Eigenschaften eines Puffersystems zu unterscheiden. Die eine ist die Unempfindlichkeit des pH-Wertes gegen die Zugabe von Oxonium- bzw. Hydroxidionen. Die andere beschreibt, wie viele Oxonium- bzw. Hydroxidionen das System verkraftet, ohne dass der Bereich, in dem die Pufferung erfolgt, verlassen wird.
