Di Marie‑Luise Blue, aggiornato il 24 marzo 2022
La scala del pH quantifica l'acidità o l'alcalinità di una soluzione misurando il logaritmo della concentrazione degli ioni idrogeno. Una maggiore concentrazione di ioni H⁺ abbassa il pH, mentre una concentrazione minore lo aumenta. Su una scala che va da 0 a 14, un pH pari a 7 denota neutralità, valori inferiori a 7 sono acidi e quelli superiori a 7 sono alcalini.
I tamponi stabilizzano il pH bilanciando un acido debole e la sua base debole coniugata. Quando compaiono ioni H⁺ in eccesso, la base debole li sequestra, convertendoli nella sua forma acida e mantenendo il pH. Al contrario, quando viene aggiunta una base, l'acido debole dona ioni H⁺, tornando verso la neutralità.
All'interno delle cellule, il tampone fosfato, composto da diidrogeno fosfato (H₂PO₄⁻) e idrogeno fosfato (HPO₄²⁻), mantiene il pH intracellulare vicino ai valori fisiologici. Con una costante di dissociazione (pKa) di 7,21, l'equilibrio di questa coppia si allinea strettamente con il tipico pH citosolico di 7,2–7,4, rendendolo altamente efficace per l'omeostasi intracellulare (riferimenti biochimici standard).
Nel sistema circolatorio, le concentrazioni limitate di diidrogeno e idrogeno fosfato non possono tamponare efficacemente il sangue. Qui, il tampone bicarbonato, formato dalla CO₂ disciolta come bicarbonato (HCO₃⁻) e acido carbonico (H₂CO₃), mantiene il pH del sangue a circa 7,4. L'espirazione respiratoria di CO₂ rimuove l'acido carbonico in eccesso, consentendo al sistema del bicarbonato di funzionare in modo efficiente.
