Tampon

Définition

En chimie, le tampon évite de brusque variation du pH. Pour un liquide, on parle également d'effet tampon. L'action de tamponner une solution permet de stabiliser le potentiel hydrogène, surtout en milieu isotonique. Voir tamponnée dans une solution tamponnée.

Plus généralement, un tampon joue le rôle d'amortisseur, quelque soit le domaine d'application.

La réaction avec un tampon :

Un tampon est constitué d'un acide faible (donneur de proton, HA) et de sa base conjuguée (accepteur de proton). Dans l'eau, HA peut se dissocier en A- et H⁺. H⁺ réagit alors avec l'eau pour former H₃O⁺.

Explications

Dans la solution tampon aqueuse, H3O+, HA et H⁺ existent en équilibre les uns avec les autres. Le mécanisme de tampon consiste en deux réactions réversibles où les concentrations de donneur de proton et d'accepteur de proton sont égales.

Ensuite, lorsqu'un acide ou une base forte est introduit dans ce système par le scientifique ou par une activité enzymatique au cours de l'expérience, les nouveaux ions de l'acide ou de la base introduits (H⁺ ou OH^-) sont absorbés par le tampon et le pH reste stable prévenir les changements dans la structure et la fonction des protéines.

Les tampons ne peuvent pas modérer arbitrairement les changements de concentration en ions. Leur capacité tampon optimale, ou plage, est définie par la constante de dissociation, ou ka, de l'acide. Nous discutons couramment de la capacité tampon en termes de pKa ou de constante logarithmique de ka.

Nous considérons que la capacité tampon d'un tampon spécifique est le pKa ± 1. Par exemple, un tampon avec un pH de 6,8 a une plage de tampon pH de 5,8 à 7,8.

Tampons (buffers) biologiques

Étant donné que les processus biologiques tels que l'activité enzymatique dépendent du pH, un aspect critique de la conception expérimentale consiste à choisir un système tampon qui aidera à maintenir un pH stable sans altérer les résultats.

Et, souvent, c'est le choix du tampon qui fait ou défait l'expérience. Il est possible que le tampon utilisé en laboratoire soit à l'origine de l'échec de votre expérience.

Les tampons doivent avoir une solubilité élevée dans l'eau et une solubilité minimale dans les solvants organiques afin qu'ils restent dans le milieu aqueux du système biologique.

Les tampons ne doivent pas imprégner les membranes cellulaires. Le tampon ne doit pas s'accumuler dans les organites cellulaires. Cela peut ne pas s'appliquer à votre expérience spécifique. Les tampons zwitterions ne traversent pas les membranes cellulaires.

Les tampons doivent avoir des effets de sel minimaux car les tampons ioniques peuvent être problématiques si le système biologique étudié est affecté négativement par les sels.

La concentration du tampon, la température et la composition ionique du milieu doivent avoir un effet minimal sur la capacité tampon (pKa).

La formation de complexes entre un ion métallique et le tampon entraîne la libération de protons, ce qui affecte le pH du système et peut avoir un effet négatif sur les résultats expérimentaux. Ainsi, ces complexes ioniques doivent être solubles et leur constante de liaison doit être connue.

Un tampon avec une faible constante de liaison au métal convient à l'étude des réactions enzymatiques dépendantes du métal. Si votre conception expérimentale nécessite l'utilisation d'un métal, vous devez choisir un tampon qui ne forme pas de complexe avec ce métal spécifique.

Les tampons doivent être stables et résister à la dégradation enzymatique et non enzymatique. Et ils ne doivent pas interférer avec les substrats enzymatiques ou leur ressembler.

Les tampons ne doivent pas absorber la lumière dans les régions visibles ou ultraviolettes du spectre pour éviter les interférences dans les dosages spectrophotométriques.

Leur préparation et leur purification doivent être faciles et peu coûteuses.

En rapport avec "tampon"

• alcalinité de l'eau

  

  L'alcalinité de l'eau est la capacité de l'eau à neutraliser les acides ou à résister aux changements qui provoquent l'acidité, en maintenant un pH stable.

• effet tampon

  

  En chimie, l'effet tampon est un moyen par lequel un liquide maintient son pH, le tampon est alors considéré comme un stabilisant.

• pouvoir tampon

  

  En chimie, le pouvoir tampon est la capacité d'absorber, de neutraliser, de tamponner des chocs ou des changements, comme par exemple la capacité d'une...

• solution tamponnée

  

  En chimie, est tamponné ce qui maintient constant le pH. Par extension, une solution tamponnée ne subit que de faibles variations de sa composition chimique.