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僅需2分鐘✘▩•,教大家快速瞭解緩衝液的原理
釋出時間·✘:2018-06-24 點選次數·✘:1688次
緩衝液是一種能在加入少量酸或鹼時抵抗pH改變的溶液₪▩。PH緩衝系統對維持生物的正常pH值✘▩•,正常生理環境起重要作用₪▩。
緩衝液的原理·✘:
原理
由弱酸HA及其鹽NaA所組成的緩衝溶液對酸的緩衝作用✘▩•,是由於溶液中存在足夠量的鹼A-的緣故₪▩。當向這種溶液中加入一定量的強酸時✘▩•,H+離子基本上被A-離子消耗:
所以溶液的pH值幾乎不變;當加入一定量強鹼時✘▩•,溶液中存在的弱酸HA消耗OH-離子而阻礙pH的變化₪▩。
在緩衝溶液中加入少量強酸或強鹼✘▩•,其溶液pH值變化不大✘▩•,但若加入酸✘▩•,鹼的量多時✘▩•,緩衝溶液就失去了它的緩衝作用₪▩。這說明它的緩衝能力是有一定限度的₪▩。
緩衝溶液的緩衝能力與組成緩衝溶液的組分濃度有關₪▩。0.1mol·L-1HAc和0.1mol· L-1NaAc組成的緩衝溶液✘▩•,比0.01mol·L-1HAc和0.01mol·L-1NaAc的緩衝溶液緩衝能力大₪▩。關於這一點透過計算便可證實₪▩。但緩衝溶液組分的濃度不能太大✘▩•,否則✘▩•,不能忽視離子間的作用₪▩。
組成緩衝溶液的兩組分的比值不為1∶1時✘▩•,緩衝作用減小✘▩•,緩衝能力降低✘▩•,當c(鹽)/c(酸)為1∶1時△pH小✘▩•,緩衝能力大₪▩。不論對於酸或鹼都有較大的緩衝作用₪▩。緩衝溶液的pH值可用下式計算:
此時緩衝能力大₪▩。緩衝組分的比值離1∶1愈遠✘▩•,緩衝能力愈小✘▩•,甚至不能起緩衝作用₪▩。對於任何緩衝體系✘▩•,存在有效緩衝範圍✘▩•,這個範圍大致在pKaφ(或pKbφ)兩側各一個pH單位之內₪▩。
弱酸及其鹽(弱酸及其共軛鹼)體系pH=pKaφ±1
弱鹼及其鹽(弱鹼及其共軛酸)體系pOH=pKbφ±1
例如HAc的pKaφ為4.76✘▩•,所以用HAc和NaAc適宜於配製pH為3.76~5.76的緩衝溶液✘▩•,在這個範圍內有較大的緩衝作用₪▩。配製pH=4.76的緩衝溶液時緩衝能力大✘▩•,此時(c(HAc)/c(NaAc)=1₪▩。
緩衝液的原理·✘:
原理
由弱酸HA及其鹽NaA所組成的緩衝溶液對酸的緩衝作用✘▩•,是由於溶液中存在足夠量的鹼A-的緣故₪▩。當向這種溶液中加入一定量的強酸時✘▩•,H+離子基本上被A-離子消耗:
所以溶液的pH值幾乎不變;當加入一定量強鹼時✘▩•,溶液中存在的弱酸HA消耗OH-離子而阻礙pH的變化₪▩。
在緩衝溶液中加入少量強酸或強鹼✘▩•,其溶液pH值變化不大✘▩•,但若加入酸✘▩•,鹼的量多時✘▩•,緩衝溶液就失去了它的緩衝作用₪▩。這說明它的緩衝能力是有一定限度的₪▩。
緩衝溶液的緩衝能力與組成緩衝溶液的組分濃度有關₪▩。0.1mol·L-1HAc和0.1mol· L-1NaAc組成的緩衝溶液✘▩•,比0.01mol·L-1HAc和0.01mol·L-1NaAc的緩衝溶液緩衝能力大₪▩。關於這一點透過計算便可證實₪▩。但緩衝溶液組分的濃度不能太大✘▩•,否則✘▩•,不能忽視離子間的作用₪▩。
組成緩衝溶液的兩組分的比值不為1∶1時✘▩•,緩衝作用減小✘▩•,緩衝能力降低✘▩•,當c(鹽)/c(酸)為1∶1時△pH小✘▩•,緩衝能力大₪▩。不論對於酸或鹼都有較大的緩衝作用₪▩。緩衝溶液的pH值可用下式計算:
此時緩衝能力大₪▩。緩衝組分的比值離1∶1愈遠✘▩•,緩衝能力愈小✘▩•,甚至不能起緩衝作用₪▩。對於任何緩衝體系✘▩•,存在有效緩衝範圍✘▩•,這個範圍大致在pKaφ(或pKbφ)兩側各一個pH單位之內₪▩。
弱酸及其鹽(弱酸及其共軛鹼)體系pH=pKaφ±1
弱鹼及其鹽(弱鹼及其共軛酸)體系pOH=pKbφ±1
例如HAc的pKaφ為4.76✘▩•,所以用HAc和NaAc適宜於配製pH為3.76~5.76的緩衝溶液✘▩•,在這個範圍內有較大的緩衝作用₪▩。配製pH=4.76的緩衝溶液時緩衝能力大✘▩•,此時(c(HAc)/c(NaAc)=1₪▩。
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