Le bicarbonate de sodium agit comme un tampon doux et un agent neutralisant dans les protocoles biochimiques, notamment pour le réglage du pH lors des réactions enzymatiques, des milieux de culture cellulaire et de l’électrophorèse de l’ADN, grâce à sa nature amphotère et à l’évolution de CO₂ permettant une acidification progressive.
Propriétés chimiques
Le bicarbonate de sodium (NaHCO₃, masse molaire 84,01 g/mol) se présente sous forme de poudre cristalline monoclinique blanche (densité 2,20 g/cm³, décomposition vers 50 °C), composée d’un cation Na⁺ et d’un anion HCO₃⁻. L’anion bicarbonate possède un carbone plan avec trois atomes d’oxygène (deux équivalents et un lié par liaison hydrogène). Il est modérément soluble dans l’eau (9,6 g/100 mL à 20 °C) et établit des équilibres tampons :
HCO₃⁻ ⇌ H⁺ + CO₃²⁻ (pKa₁ 6,35)
H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻ (pKa₂ 10,33), donnant un pH d’environ 8,3 pour des solutions 0,1 M via hydrolyse :
HCO₃⁻ + H₂O ⇌ H₂CO₃ + OH⁻
Applications biochimiques
En biologie moléculaire, des solutions 50–100 mM NaHCO₃/Na₂CO₃ (pH 9,6) sont utilisées pour l’adsorption passive de protéines ou d’ADN sur des plaques ELISA ou des membranes en nitrocellulose. En enzymologie, des concentrations de 25–100 mM dans des tampons TAE/TE (pH 8,0–8,3) sont employées pour les gels d’agarose, limitant la génération de chaleur lors de l’électrophorèse. En culture cellulaire, des concentrations de 2–10 mM combinées à une incubation sous 5–10 % de CO₂ permettent de maintenir un pH physiologique (7,2–7,4), similaire au tampon sanguin. Les protocoles de repliement des protéines utilisent une bulle lente de CO₂ pour obtenir une acidification progressive (pH 8 → 6). Le bicarbonate de sodium neutralise également les lysats alcalins lors de mini-préparations de plasmides, sans introduction de NaOH résiduel.
