کاربرد و اهمیت بافر آزمایشگاهی
در میان مواد شیمیایی، بافرها نقش ویژه ای در فراهم ساختن شرایط مناسب جهت انجام واکنش های شیمیایی و بیوشیمیایی دارند. به همین دلیل هنگام خرید مواد آزمایشگاهی توجه به مناسب بودن بافر از لحاظ نوع مواد تشکیل دهنده و کیفیت تولید بسیار مهم است. در واقع خرید بافر مناسب تضمین کننده نتیجه درست و حداکثری بسیاری از فرایندها و واکنشهای شیمیایی و زیستی است.
بافر آزمایشگاهی
یکی از مهمترین دلایل توقف و یا انحراف نتایج بسیاری از آزمایشات زیستی و واکنش های شیمیایی تغییر شدید pH هنگام انجام این فرایندها و واکنش ها است. بافر آزمایشگاهی محلولی آبی می باشد که دامنه تغییرات pH در محیط واکنش را بسیار محدود می کند. در نتیجه هنگام استفاده از این بافرها می توان مطمئن به گرفتن نتیجه مورد نظر از آزمایش بود.
انواع بافر
بسته به ترکیب و محدوده پی اچی که بافر پوشش می دهد، بافرهای آزمایشگاهی به دو نوع کلی بافر اسیدی و بافر قلیایی تقسیم می شوند:
بافر اسیدی
pH بافر اسیدی کمتر از 7 است. این نوع بافر آزمایشگاهی معمولاً مخلوطی از یک اسید ضعیف و یکی از نمک های آن می باشد. یکی از مخلوط های رایج برای ایجاد محیط بافری ترکیبی از اتانوئیک اسید و اتانوات سدیم است که وقتی در غلظتهای مولی مساوی مخلوط شوند دارای pH 4.76 هستند.
بافر قلیایی
PH بافر های قلیایی بیشتر از 7 است و از ترکیب یک باز ضعیف و یکی از نمک های آن ساخته می شوند. در این زمینه می توان به مخلوط آمونیاک و کلرید آمونیوم اشاره نمود که اگر به نسبت مولی مساوی با هم ترکیب شوند، بافر حاصل دارای pH 9.25 خواهد بود.
نحوه عمل
بافر آزمایشگاهی قادر است که یون های H+ و OH- که در طول آزمایش ایجاد می شوند و یا به محلول اضافه می گردند را به یک اسید یا باز ضعیف تبدیل نماید. به همین دلیل pH نهایی در یک محدوده متوسط ??ثابت می مانند. برای مثال هنگامی که به مخلوط آمونیاک و اسید مزدوج آن NH4+ یک اسید قوی مانند HCL اضافه می کنیم یون های H+ اضافه شده توسط NH3 مصرف می شود و NH4+ را تشکیل می دهد. این واکنش تمام یونهای H+ اضافی را در ساختار اسید ضعیف NH4+ قفل می کند و به همین دلیل pH نهایی محلول تغییر زیادی نمیکند.
نحوه عمل بافر
موارد کاربرد بافر آزمایشگاهی
بافرها جزء جدایی ناپذیر بسیاری از فرایندهای تولیدی در صنایع غذایی، تولید مواد دارویی، مواد شیمیایی (مانند رنگها و جوهر)، تولید کاغذ و … هستند. در این زمینه می توان به بافر سیترات اشاره نمود که به دلیل ظرفیت بافری وسیعی که دارد به صورت گسترده در صنایع یاد شده مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده از بافر در تولید داروها مانع تخریب سریع آنها در معده میگردد. همچنین باعث عملکرد صحیح آنها متناسب با محل ورودشان (چشم، خون، مایع بین بافتی) به بدن می گردد.
بافرها در صنایع دارویی
به همین ترتیب از بافر آزمایشگاهی در انجام آزمایشات علوم زیستی و بیوشیمیایی خارج از محیط زنده استفاده می گردد. برای مثال می توان به موارد زیر اشاره نمود:
· تهیه انواع محیط کشتهای میکروبی
· کشت بافت
· کشت سلولی
· سنجش فعالیت آنزیمی
· استخراج ژنوم
· واکنشهای مرتبط با تکثیر ژن مانند PCR
· ران کردن ژنها در ژل (الکتروفورز ژل) و…