【醫學百科●緩沖液】

楊籍富

【醫學百科●緩沖液】

 

拼音

 

huǎnchōngyè

 

英文參考

 

buffersolution

 

緩沖溶液作用原理和pH值當往某些溶液中加入一定量的酸和堿時，有阻礙溶液pH變化的作用，稱為緩沖作用，這樣的溶液叫做緩沖溶液。

 

弱酸及其鹽的混合溶液（如HAc與NaAc），弱堿及其鹽的混合溶液（如NH3·H2O與NH4Cl）等都是緩沖溶液。

 

由弱酸HA及其鹽NaA所組成的緩沖溶液對酸的緩沖作用，是由于溶液中存在足夠量的堿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；

 

當加入一定量強堿時，溶液中存在的弱酸HA消耗OH-離子而阻礙pH的變化。

 

緩沖溶液的緩沖能力在緩沖溶液中加入少量強酸或強堿，其溶液pH值變化不大，但若加入酸，堿的量多時，緩沖溶液就失去了它的緩沖作用。

 

這說明它的緩沖能力是有一定限度的。

 

緩沖溶液的緩沖能力與組成緩沖溶液的組分濃度有關。

 

0.1mol·L-1HAc和0.1mol·L-1NaAc組成的緩沖溶液，比0.01mol·L-1HAc和0.01mol·L-1NaAc的緩沖溶液緩沖能力大。

 

關于這一點通過計算便可證實。

 

但緩沖溶液組分的濃度不能太大，否則，不能忽視離子間的作用。

 

組成緩沖溶液的兩組分的比值不為1∶1時，緩沖作用減小，緩沖能力降低，當c（鹽）/c（酸）為1∶1時△pH最小，緩沖能力大。

 

不論對于酸或堿都有較大的緩沖作用。

 

緩沖溶液的pH值可用下式計算：此時緩沖能力大。

 

緩沖組分的比值離1∶1愈遠，緩沖能力愈小，甚至不能起緩沖作用。

 

對于任何緩沖體系，存在有效緩沖范圍，這個范圍大致在pKaφ（或pKbφ）兩側各一個pH單位之內。

 

弱酸及其鹽（弱酸及其共軛堿）體系pH=pKaφ±1弱堿及其鹽（弱堿及其共軛酸）體系pOH=pKbφ±1例如HAc的pKaφ為4.76，所以用HAc和NaAc適宜于配制pH為3.76～5.76的緩沖溶液，在這個范圍內有較大的緩沖作用。

 

配制pH=4.76的緩沖溶液時緩沖能力最大，此時（c（HAc）/c（NaAc）=1。

 

緩沖溶液的配制和應用為了配制一定pH的緩沖溶液，首先選定一個弱酸，它的pKaφ盡可能接近所需配制的緩沖溶液的pH值，然后計算酸與堿的濃度比，根據此濃度比便可配制所需緩沖溶液。

 

以上主要以弱酸及其鹽組成的緩沖溶液為例說明它的作用原理、pH計算和配制方法。

 

對于弱堿及其鹽組成的緩沖溶液可采用相同的方法。

 

緩沖溶液在物質分離和成分分析等方面應用廣泛，如鑒定Mg2離子時，可用下面的反應：白色磷酸銨鎂沉淀溶于酸，故反應需在堿性溶液中進行，但堿性太強，可能生成白色Mg（OH）2沉淀，所以反應的pH值需控制在一定范圍內，因此利用NH3·H2O和NH4Cl組成的緩沖溶液，保持溶液的pH值條件下，進行上述反應。

 

常用緩沖液配制枸櫞酸-磷酸氫二鈉緩沖液(pH4.0)甲液:取枸櫞酸21g或無水枸櫞酸19.2g,加水使溶解成1000ml，置冰箱內保存。

 

乙液：取磷酸氫二鈉71.63g，加水使溶解成1000ml。

 

取上述甲液61.45ml與乙液38.55ml，混合，搖勻，即得。

 

氨－氯化銨緩沖液(pH8.0)取氯化銨1.07g，加水使溶解成100ml，再加稀氨溶液(1→30)調節pH值至8.0，即得。

 

氨－氯化銨緩沖液(pH10.0)取氯化銨5.4g，加水20ml溶解后，加濃氨溶液35ml，再加水稀釋至100ml，即得。

 

醋酸－醋酸鈉緩沖液(pH3.7)取無水醋酸鈉20g，加水300ml溶解后,加溴酚藍指示液1ml及冰醋酸60～80ml，至溶液從藍色轉變為純綠色，再加水稀釋至1000ml，即得。

 

醋酸－醋酸鈉緩沖液(pH4.5)取醋酸鈉18g,加冰醋酸9.8ml,再加水稀釋至1000ml，即得。

 

醋酸－醋酸鈉緩沖液(pH6.0)取醋酸鈉54.6g，加1mol/L醋酸溶液20ml溶解后，加水稀釋至500ml，即得。

 

醋酸－醋酸銨緩沖液(pH4.5)取醋酸銨7.7g，加水50ml溶解后，加冰醋酸6ml與適量的水使成100ml，即得。

 

醋酸－醋酸銨緩沖液(pH4.8)取醋酸銨77g，加水約200ml使溶解，加冰醋酸57ml,再加水至1000ml，即得。

 

醋酸－醋酸銨緩沖液(pH6.0)取醋酸銨100g，加水300ml使溶解，加冰醋酸7ml,搖勻，即得。

 

磷酸鹽緩沖液(pH6.8)取0.2mol/L磷酸二氫鉀溶液250ml,加0.2mol/L氫氧化鈉溶液118ml，用水稀釋至1000ml，即得。

 

引用：http://big5.wiki8.com/huanchongye_24665/