يحافظ الدم على درجة حموضة تتراوح بين 7.35 و7.45. خارج هذا النطاق، تتوقف الإنزيمات عن العمل وتموت الخلايا. يحافظ الجسم على استقرار درجة الحموضة باستخدام المحاليل المنظمة. المحلول المنظم هو محلول يقاوم تغيرات درجة الحموضة عند إضافة الأحماض أو القواعد. يتكون عادةً من حمض ضعيف وقاعدته المرافقة، أو قاعدة ضعيفة وحمضها المرافق. يمتص هذا الزوج أيونات الهيدروجين أو الهيدروكسيد المضافة، مما يمنع حدوث تقلبات كبيرة في درجة الحموضة.
يُعدّ نظام حمض الكربونيك-بيكربونات أهمّ مُنظِّم حموضة في الدم. يذوب ثاني أكسيد الكربون في الماء مُكوِّنًا حمض الكربونيك، الذي يتفكّك بدوره إلى بيكربونات وأيونات هيدروجين. عند إضافة حمض، تُعادله البيكربونات. وعند إضافة قاعدة، يُعادلها حمض الكربونيك. تُنظِّم الرئتان والكليتان هذه المكوّنات، مُحافظتين على النسبة ثابتة. تصف معادلة هندرسون-هاسلبالخ العلاقة بين الرقم الهيدروجيني (pH)، وثابت تفكّك الحمض، وتركيز كلٍّ من الحمض والقاعدة.
تُستخدم المحاليل المنظمة في المختبرات والطب والصناعة. فهي تحافظ على نشاط الإنزيمات في التحليلات الكيميائية الحيوية، وتُثبّت الأدوية في المحاليل الوريدية، وتتحكم في درجة الحموضة في عمليات التخمير وتصنيع الأغذية. كما تُستخدم في مستحضرات التجميل ومنتجات التنظيف ومعالجة المياه. يتميز المحلول المنظم الجيد بقيمة pKa قريبة من درجة الحموضة المطلوبة وتركيز عالٍ لمقاومة التغيرات.
السعة التنظيمية هي كمية الحمض أو القاعدة التي يمكن للمحلول المنظم امتصاصها قبل أن يتغير الرقم الهيدروجيني بشكل ملحوظ. وتعتمد هذه السعة على تركيز مكونات المحلول المنظم ونسبها. ويعمل المحلول المنظم بكفاءة عالية عندما يكون الرقم الهيدروجيني ضمن نطاق وحدة واحدة من قيمة pKa الخاصة به.
Comments
No comments yet. Be the first to share a thought.
Leave a comment