Cómo funciona un sistema buffer: Estabilización del pH en el agua

¿Cómo funciona un buffer?

Una solución buffer (o amortiguador) es una o varias sustancias químicas que afectan la concentración de los iones de hidrógeno en el agua. Dado que el pH significa potencial de hidrógenos, la función principal de un buffer es regular y estabilizar dicho valor. Cuando se añade un buffer al agua, el cambio principal es que el pH se vuelve constante.

De esta manera, los ácidos o bases (álcalis) adicionales no pueden alterar significativamente el pH del agua, ya que esta se estabiliza de inmediato.

¿Qué clase de sustancias químicas son "buffer"?

En general, los buffers consisten en sales hidrolíticamente activas que se disuelven en el agua. Los iones de estas sales se combinan con ácidos y álcalis. Estas sales son el producto de la reacción entre:

• Ácidos débiles y álcalis fuertes: Como el carbonato de calcio (a partir del ácido carbónico e hidróxido de calcio).
• Ácidos fuertes y álcalis débiles: Como el cloruro de amonio.

¿Cómo reaccionan estas sales?

Cuando un ácido débil o una base débil se combina con su correspondiente sal hidrolítica en una solución acuosa, se forma un sistema amortiguador denominado buffer.

Consideraciones para acuarios

Es importante notar que no todos los sistemas buffer son apropiados para un acuario, ya que:

• Los iones de algunas sales hidrolíticas pueden dañar a los peces o plantas acuáticas.
• Cada sistema buffer tiene su propio rango efectivo de pH, y algunos no son adecuados para el entorno de un acuario.

Un sistema buffer natural se forma en la mayoría de los acuarios mediante la interacción del dióxido de carbono (CO2), producido por el metabolismo de los peces, con el carbonato de calcio (CaCO3) presente en el agua.

¿Qué es el pH?

En cualquier forma de agua, además de moléculas de H2O, siempre habrá iones libres de hidrógeno. El peso de estos iones determina el valor de pH. Cada ion de hidrógeno se acopla a una molécula de agua, transformándola en un ion hidronio (H3O+). Un agua neutra contiene igual peso de iones hidroxilo que de hidrógeno.

Fórmulas de buffer estándar

Un ejemplo común de sistema buffer es la combinación de:

• Fosfato alcalino de sodio: (Na2HPO4)
• Bifosfato ácido de sodio: (NaH2PO4)