soluciones amortiguadoras

Las soluciones amortiguadoras o soluciones buffer son aquellas cuya concentración de hidrogeniones varía muy poco al añadirles ácidos o bases fuertes. El objeto de su empleo, tanto en técnicas de laboratorio como en la finalidad funcional del plasma, es precisamente impedir o amortiguar las variaciones de pH y, por eso, suele decirse que sirven para mantener constante el pH. Los mas sencillosestán formados por mezclas binarias de un ácido débil y una sal del mismo ácido con base fuerte, por ejemplo, una mezcla de ácido acético y acetato de sodio; o bien una base débil y la sal de esta base con un ácido fuerte, por ejemplo, amoníaco y cloruro de amonio.

Las propiedades ácido–básicas de los compuestos orgánicos son importantes para su función en los seres vivos; desde su distribuciónhasta su destino metabólico son determinados por el carácter ácido o básico además, la acidez del medio en que se encuentran, también tiene efecto sobre ellos.

La aplicación más importante de esta teoría de soluciones amortiguadoras es el estudio de la regulación del equilibrio ácido-base. Para dar una idea de la importancia de los amortiguadores de la sangre, recordemos que la concentración dehidrogeniones del agua pura experimenta una elevación inmediata cuando se añade una mínima cantidad de un ácido cualquiera, y crece paralelamente a la cantidad de ácido añadido. No ocurre así en la sangre, que admite cantidades del mismo ácido, notablemente mayores, sin que la concentración de hidrogeniones aumente de una manera apreciable.

Por tal motivo, para comprender este significado, esnecesario un conocimiento sólido de los fundamentos del comportamiento de los ácidos y las bases.

El término ácido proviene del latín acidus que significa “agrio”, y se refiere al sabor característico de estos compuestos, por lo tanto un ácido se le puede considerar como cualquier compuesto químico que, cuando se disuelve en agua, produzca una solución con una actividad de iones mayor que elagua pura, esto es, un pH menor que 7 y se aproxima a la definición moderna de  Brønsted y  Lowry.

La primera sistematización de los conceptos de ácido y base fue elaborada por el sueco Svante Arrhenius, quien en 1897 definió un ácido como una sustancia que en solución libera iones hidrógeno o protones (H+) y una base como una sustancia que en solución libera iones hidroxilo (OH¯). Estasdefiniciones describen el comportamiento de los ácidos y bases minerales, pero no explican las propiedades básicas de algunos compuestos orgánicos. Además, tienen el inconveniente de que no asignan ninguna participación al medio, un ácido debería ser ácido en todo momento, lo cual no es cierto, y lo mismo sucedería con una base. Otro problema es que según estos conceptos, las sales de cualquier tipodeberían formar soluciones neutras, lo que no siempre sucede.

En 1923 Johannes Nicolaus Brönsted, en Dinamarca y Thomas Martin Lowry, en Inglaterra, cada uno en forma independiente y casi simultáneamente, propusieron explicaciones del comportamiento ácido y base, de amplia aplicación en Bioquímica, porque están directamente relacionados con el comportamiento de las sustancias en agua. SegúnBrönsted y Lowry, un ácido es una sustancia capaz de ceder H+. Mientras que una base es una sustancia capaz de aceptar H+. Este comportamiento simétrico, implica que para que una sustancia pueda actuar como ácido, cediendo H+, debe existir en el medio en que se encuentra otra que sea capaz de comportarse como base, aceptándolos; o sea una sustancia sólo puede actuar como ácido, en presencia de otrasustancia que pueda actuar como base, y viceversa. Al aplicar esta definición, resulta que el responsable del comportamiento básico de los hidróxidos minerales es el grupo OH¯, porque es el grupo que tiene la capacidad de aceptar protones. Por último, permite explicar el comportamiento básico de sustancias, que no poseen grupos OH¯, como las aminas, que son básicas porque el Nitrógeno tienen un par...