Acidité et alcalinité
Une solution tampon est une solution aqueuse qui changera très peu si une petite quantité d'acide ou de base est ajouté. Les solutions tampons sont utilisés pour maintenir le pH à peu près constant dans une grande variété d'applications chimiques. La façon dont une solution tampon fonctionne est basée sur le concept de pH. Et le pH se réfère à un aspect de la chimie concernant la concentration en ions d'hydrogène, un facteur qui représente le degré d'acidité d'une substance. L'échelle de pH --- une mesure de l'acidité --- est attribué des numéros allant de 1 à 14. Un pH de 1 indique un acide très fort, un pH de 7 est considéré comme neutre et un pH de 14 est à l'opposé de acidique --extremely basique ou alcaline.
Échelle logarithmique
Une caractéristique critique de l'échelle de pH est qu'il est logarithmique. Les numéros, 14-1, peuvent suggérer des changements dans les niveaux d'acide par incréments de 1 unité, mais cela est trompeur. La différence est en fait par des puissances de 10. Par exemple, un pH de 6 à 10 fois plus acide que le pH de 5 et un pH de 4 100 fois plus acide que pH 6. Trois est 1000 fois plus acide que 6.
Changer acidité et l'alcalinité
Un récipient d'eau pure est théoriquement neutre, ayant un pH de 7. Ajout d'une substance acide à l'eau, même en assez petites quantités, se déplacera le pH, l'abaissant à chaque quantité supplémentaire d'acide ajouté. De même, l'addition d'une substance basique ou alcalin décalera le pH à une valeur supérieure. L'eau sera juste à la merci chimique, pour ainsi dire, de la substance acide ou alcaline.
Solution tamponnée
Un tampon est une substance chimique --- en fait une combinaison de deux substances --- qui résiste à des changements radicaux dans le pH de la solution. Un exemple est l'acide acétique (l'acide dans du vinaigre), et ce qu'on appelle sa base conjuguée, l'acétate de sel de sodium. Si ces deux composés sont ajoutés dans le récipient d'eau pure, la solution résultante est une solution tamponnée. Toute addition ultérieure d'un acide à la solution, dans la raison, va modifier le pH soit pas du tout ou très peu. En effet, les composés tampons réagissent avec les ions hydrogène.
Réaction chimique
L'ion d'hydrogène a une contrepartie qui figure en bonne place à l'extrémité supérieure de l'échelle de pH, l'ion hydroxyle. Un tampon chimique fonctionne en réagissant avec les ions hydrogène ou hydroxyle qui résultent de l'addition d'un acide (par une substance riche en ions hydrogène), ou une base (une substance riche en ions hydroxyles) à la solution. Le tampon se lie chimiquement ces ions dans une forme dans le composé qui les empêche d'être libre dans la solution d'affecter le pH.
Envahissement du tampon
Tampons, aussi efficaces qu'elles soient, peuvent être dépassés. L'addition de grandes quantités d'un acide ou d'une base à une solution tamponnée peut entraîner ce chimiste appellerait "submergeant la mémoire tampon."