Puffer, ein System, das Änderungen des pH-Wertes gegenüber beständig ist und sie bei Zugabe bzw. Verlust von Säure bzw. Base minimal hält. Unter physiologischen Bedingungen stabilisieren P. den pH-Wert von Zellen und Körperflüssigkeiten, z.B. bei stoffwechselbedingter Unter- oder Überproduktion von Säuren und Basen oder bei Änderungen der Wasserstoffionenkonzentration. Im Labor werden P. verwendet, um konstante und günstige pH-Werte für enzymatische Reaktionen zu erhalten, um Proteine vor Denaturierung zu schützen und um passende pH-Bedingungen für die Kultur von Mikroorganismen und Geweben herzustellen. Außerdem werden gepufferte Lösungen auch bei vielen Trennverfahren (Chromatographie, Elektrophorese usw.) als Elutionsmittel eingesetzt.

Die Pufferwirkung wird beschrieben durch die Henderson-Hasselbalch-Gleichung:

pH = pK + log ([Salz]/[Säure]) bzw.

pH = pK + log ([konjugierte Base]/[Säure]).

Wenn der Quotient [konjugierte Base]/[Säure] gleich eins ist, d.h. die Hälfte der Säure-Ionen titriert ist, gilt pH = pK. In der aus der Gleichung resultierenden Titrationskurve ergibt sich ein Plateau, auf dem der pH-Wert von der Zugabe von Säure oder Base relativ unbeeinflusst bleibt. Dieses Plateau entspricht dem Puffergebiet und ist durch den pK-Wert definiert.

Die Pufferkapazität wird durch die Menge der vorhandenen Pufferkomponenten bestimmt. Sie ist definiert als die minimale Menge an Säure oder Base, die hinzugefügt bzw. entfernt werden muss, um eine signifikante pH-Änderung hervorzurufen. In der Physiologie entspricht die Pufferkapazität dem Betrag an Säure oder Base, der von Körperflüssigkeiten aufgenommen werden kann, bevor der pH-Wert gefährlich hoch oder niedrig wird. (Puffersysteme)