Una solución tampón es agua mezclada con un químico para darle propiedades especiales en cuanto al pH (acidez). El químico, conocido como agente tampón, resiste los cambios de pH cuando se expone a ácidos y bases cuando se mezcla adecuadamente en una solución. Esta propiedad lo hace extremadamente útil para proteger equipos sensibles, hacer frente a accidentes químicos e incluso para equilibrar los procesos internos de los seres vivos.
La forma ácida de un agente tampón (HA) se mezcla con su base conjugada (A-) en agua para hacer la solución. Una vez que existe un equilibrio entre HA y A-, cualquier otro ácido o base añadida se neutralizará cuando conviertan una porción del agente tampón en la forma HA o A-. El cambio en el agente tampón provoca inicialmente pocos cambios en el pH de la solución. A medida que cambia la proporción de HA y A- del agente debido a la adición de otros ácidos y bases, la capacidad amortiguadora de la solución disminuye. Eventualmente, se puede usar un agente tampón hasta el punto en que ya no pueda resistir significativamente los cambios de pH, lo que significa que ya no es útil para este propósito.
Las soluciones tampón y los agentes tampón son extremadamente comunes. El detergente bórax, por ejemplo, se puede usar para hacer uno simple. Muchas tabletas antiácidas tradicionales son, de hecho, agentes amortiguadores que actúan dentro del cuerpo humano. La aspirina tamponada es una aspirina que se ha tratado con un agente tampón para ayudar a reducir los cambios de pH de la aspirina cuando se expone al ácido del estómago. Las sondas de pH están protegidas contra daños al almacenarse en estas soluciones.
En el cuerpo humano, los agentes amortiguadores juegan un papel vital tanto en la respiración como en el mantenimiento del nivel de pH del cuerpo. Uno de los agentes más importantes en los seres humanos es el bicarbonato. Cuando el dióxido de carbono (CO2) se mezcla con agua (H2O), se forma ácido carbónico (H2CO3). El bicarbonato (HCO3-) es una disociación del ácido carbónico. El ácido carbónico y el bicarbonato forman un equilibrio en la sangre que ayuda al cuerpo a adaptarse a los cambios de pH.
Al igual que una solución tampón, el equilibrio de bicarbonato / ácido carbónico ya no resistirá los cambios de pH si sus proporciones se alteran significativamente. Los excesos de ácido carbónico se ajustan formando dióxido de carbono mediante la eliminación de agua del ácido carbónico; luego se exhala el dióxido de carbono. Se pueden reducir cantidades excesivas de bicarbonato inhalando más dióxido de carbono, que luego se transforma en ácido carbónico.