두 성분의 역할
산이 들어오면 짝염기가 수소 이온을 받아들이고, 염기가 들어오면 약산이 수소 이온을 내주는 반응이 일어난다. 이처럼 첨가된 강산이나 강염기를 상대적으로 약한 형태로 바꾸어 pH 변화를 줄인다. 산만 있거나 염기만 있다는 사실로 완충 능력이 보장되지는 않는다.
pH와 완충 능력
약산과 짝염기의 비는 평형 pH와 관계되고 두 성분의 총량은 얼마나 많은 산이나 염기를 받아낼 수 있는지에 영향을 준다. 같은 pH의 두 용액이라도 완충 능력은 다를 수 있다. pH가 중성이라는 조건도 완충 용액의 필수 조건은 아니다.
반응 뒤 양을 계산
약산 8 mmol과 짝염기 12 mmol에 강산 2 mmol을 넣어 완전히 반응한다고 하자. 약산은 10 mmol, 짝염기는 10 mmol이 된다. 반응 전 비율을 그대로 평형식에 넣는 대신 먼저 첨가 산과 염기의 화학량론을 반영해야 한다.
희석과 한계
희석해 두 성분의 비가 거의 유지되면 pH가 크게 변하지 않을 수 있지만 단위 부피당 완충 능력은 줄어든다. 한 성분을 대부분 소모할 만큼 많은 산이나 염기를 넣으면 pH가 크게 변한다. 완충은 변화를 완전히 막는 장벽이 아니라 제한된 범위의 평형 반응이다.