În chimia acido-bazică, un agent de tamponare este o substanță care poate fi utilizată pentru a menține o soluție la un pH constant sau un nivel de aciditate-alcalinitate. Acizii în soluție apoasă furnizează ioni de hidroniu (H3O+), în timp ce alcalii furnizează ioni de hidroxid (OH-). pH-ul soluției este o măsură a concentrațiilor relative ale acestor ioni. O soluție care conține un agent de tamponare poate, până la un punct, absorbi ionii suplimentari de hidroniu sau hidroxid care sunt introduși atunci când se adaugă un acid sau o bază fără nicio modificare a raportului H3O+/OH- și, prin urmare, nicio modificare a pH-ului. Tampoanele care apar în mod natural se găsesc în sistemele biologice, iar agenții de tamponare au multe utilizări în chimie și industrie.
Când un acid este dizolvat în apă, acesta se va ioniza, într-o măsură mai mare sau mai mică, în ioni H+ și anioni încărcați negativ. Ionii H+ se combină cu apa pentru a forma ioni de hidroniu (H3O+), iar anionul negativ este cunoscut sub numele de bază conjugată. Acidul clorhidric apos, de exemplu, formează ioni de hidroniu, iar baza conjugată este ionul clorură: HCl + H2O → H3O+ + Cl-. Baza conjugată poate reacționa cu ionii de hidroniu pentru a reforma acidul, dar în acest caz, ionul de clorură este o bază slabă, astfel încât acidul clorhidric din apă constă aproape în întregime din ioni de hidroxoniu și ioni de clorură, făcându-l un acid puternic. Într-un acid slab, însă, reacția inversă este semnificativă deoarece baza conjugată este mai puternică și astfel concentrația ionilor de hidroniu este mai mică.
Un amestec care conține o sare a unui acid slab împreună cu acidul din care este derivat poate fi adesea folosit ca agent de tamponare acid; sarea asigură o aprovizionare abundentă a bazei conjugate a acidului. Acizii tari și sărurile lor nu sunt utili ca agenți de tamponare, deoarece un agent de tamponare acid are nevoie de cantități mari de acid pentru a fi prezente sub formă neionizată și deoarece pH-ul, în orice caz, trebuie de obicei menținut la un nivel aproape neutru sau doar moderat acid sau alcalin. În mod similar, un agent de tamponare alcalin implică de obicei o sare a unui alcali slab împreună cu alcaliul în sine.
Un exemplu simplu de soluție tampon acidă este o soluție apoasă de acid acetic și acetat de sodiu. Acidul acetic este un acid slab, deci majoritatea nu va fi ionizat. La adăugarea unui acid, ionii suplimentari de hidroniu vor reacționa cu ionii de acetat din acetatul de sodiu, formând mai mult acid acetic, care va rămâne în mare parte neionizat și astfel nu va avea un efect prea mare asupra pH-ului. Când se adaugă un alcali, ionii suplimentari de hidroxid (OH-) vor reacționa cu acidul acetic pentru a forma ioni de acetat și apă, iar cu cantitatea mai mică de ioni de hidroniu pentru a forma mai multă apă, din nou cu un efect redus asupra pH-ului.
Organismele vii folosesc agenți tampon în mai multe roluri. De exemplu, pH-ul sângelui trebuie menținut aproape de 7.4 – ușor pe partea alcalină a neutrului. Având în vedere că o mare varietate de substanțe chimice cu aciditate și alcalinitate diferite pot pătrunde în fluxul sanguin din alimentele care sunt ingerate, este necesar un agent de tamponare pentru a se asigura că această valoare este menținută. Acest lucru se realizează printr-o combinație de ioni de acid carbonic (H2CO3) și carbonat de hidrogen (HCO3-).
Agenții de tamponare sunt utilizați pe scară largă în industrie și în multe produse comune. Ele sunt utilizate în detergenți, în alimente și în fabricarea berii pentru a se asigura că pH-ul rămâne în intervalul cerut de drojdiile responsabile de fermentație. Șamponul funcționează cel mai bine atunci când este ușor acid și va conține în general un agent de tamponare pentru a preveni pierderea acidității în timpul utilizării. Tampoanele sunt, de asemenea, mult utilizate în biologie și biochimie. Tampoanele Good, dezvoltate în anii 1960 de NE Good, sunt un grup de agenți de tamponare proiectați cu atenție pentru a nu interfera cu reacțiile biologice.