緩衝溶液 | 合法藥品大搜索
pH—與溶液要控制的pH值相近的弱酸。但由於離子強度的影響,緩衝溶液的pH與理論值稍有不同。如兩種在組分濃度相同的磷酸氫二鈉-磷酸二氫鈉緩衝溶液的pH是7.4( ...
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緩衝溶液(德語:Pufferlösung;英語:buffer solution;法語:solution tampon)指由「弱酸及其共軛鹼之鹽類」或「弱鹼及其共軛酸之鹽類」所組成的緩衝對配製的,能夠在加入一定量其他物質時減緩pH改變的溶液 [1]。
前述定義中之所以要兩種成對物質,是因為反應可以同時朝向酸或鹼來緩衝,舉例醋酸與醋酸鈉的混合溶液就是緩衝溶液。若加鹽酸,pH不會下降太快,因為鹽酸會跟醋酸鈉反應,生成醋酸。相反,若加氫氧化鈉,pH也不會增加太快,因為氫氧化鈉會跟醋酸反應,生成醋酸鈉[2]。 在許多化學反應中,緩衝溶液被用於使溶液的pH值保持恆定。 緩衝溶液對生命的產生與進化具有重要意義,因為多數生物都只能在一定pH範圍內生長,例如血液就是一種緩衝溶液。
緩衝溶液之所以能減緩pH的改變是因為其中所含有的緩衝物質所形成的緩衝對,當溶液中加入少量酸性物質時,緩衝對中的鹼性組分子與之反應中和,當溶液中加入少量鹼性物質時,緩衝對中的酸性組分子與之反應中和,即同離子效應。
緩衝溶液的pH可以用亨德森-哈塞爾巴爾赫方程來估算。以弱酸HA為例,HA的解離常數被定義為:
Ka=[H+][A−][HA]{displaystyle Kmathrm {_{a}={frac {[H{+}][A{-}]}{[HA]}}} }取對數後加負號可得到:
pH=pKa+log[A−][HA].{displaystyle {mbox{pH}}={mbox{p}}Kmathrm {_{a}+log {frac {[A{-}]}{[HA]}}} .}即亨德森-哈塞爾巴爾赫方程。式中HA{displaystyle mathrm {HA} }指緩衝對組分中的弱酸,A−{displaystyle mathrm {A{-}} }指其共軛鹼。顯然由此式可知,當組分中酸性物質與鹼性物質濃度相等時(此時稱作半中和,英語:half-neutralization),溶液pH=pKa{displaystyle {mbox{pH}}={mbox{p}}Kmathrm {_{a}} }。所以一般配製緩...
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