Когда вещество, называемое кислотой Бренстеда, растворяется в воде, оно выделяет ионы водорода, увеличивая концентрацию ионов водорода в жидкости. Химики классифицируют меру концентрации ионов водорода как pH: чем ниже pH, тем выше концентрация ионов водорода. Концентрация ионов водорода, или pH, играет важную роль в физиологии человека.

Когда большинство людей думают о pH, они представляют, как тестируют воду в бассейне или используют чистящие средства. Однако изменение уровня pH в экосистемах влияет на все живые организмы. Фактически, проблемы, связанные с pH, являются серьезной экологической проблемой.

В химии и биологии существует ряд применений, в которых изменения pH могут оказывать серьезное негативное влияние. Один пример этого существует в человеческом теле; изменения рН крови могут иметь разрушительные последствия, поэтому механизм внутри организма, известный как бикарбонатная буферная система, контролирует рН вашей крови. В лабораторных условиях буферный раствор используется для достижения аналогичных результатов. Буферный раствор поддерживает баланс в pH того, с чем работает, предотвращая смещение pH от внешних воздействий и потенциально разрушая все.

Биохимики и молекулярные биологи используют электрофорез для разделения макромолекул, таких как белки и нуклеиновые кислоты. Это позволяет ученым выделять и анализировать отдельные белки или последовательности нуклеиновых кислот в сложной смеси. Типичным примером электрофореза в лаборатории является микробиолог, использующий полимеразную цепную реакцию (ПЦР) для разделения фрагментов ДНК, образующихся в микробном сообществе. Независимо от цели, электрофорез всегда требует использования буферного раствора.

Бензол, C6H6, является углеводородом, содержащимся в сырой нефти, и основным компонентом бензина. Он используется для изготовления синтетических волокон, моющих средств и даже лекарств. Вы можете получить бензойную кислоту, химическую структуру C6H5COOH, из бензола, объединив нерастворимую в воде молекулу бензола с группой карбоновой кислоты (-COOH). Это производит растворимый в воде, приятно пахнущий белый порошок, который используется для ароматизаторов и духов. Образование бензойной кислоты связано с «ионизируемостью». Вода может присоединяться к бензойной кислоте посредством водородных связей. Кроме того, молекулы воды могут стабилизировать образование «бензозатного» иона.