缓冲溶液:制备和使用

缓冲溶液是含有缓冲系统的溶液。 缓冲系统称为混合物,其含有一定量的弱酸及其与强碱或弱碱的盐及其与强酸的盐。 当用中性溶剂(水)稀释时,这种溶液具有稳定的H +离子浓度,并且向其中加入一定量的强酸或碱。

缓冲溶液存在于海洋,土壤溶液和生物体的水中。 这些系统执行调节剂的功能,所述调节剂支持培养基在一定值下的活性反应,这对于代谢反应的成功过程是必需的。 缓冲溶液分为酸性和碱性。 前者的一个例子可以是醋酸盐缓冲系统,后者是铵。 区分天然和人工缓冲溶液。 天然缓冲溶液是含有碳酸氢盐,磷酸盐,蛋白质,血红蛋白和酸缓冲系统的血液。 人造缓冲溶液可以是由CH3COOH组成的乙酸盐缓冲液。

缓冲系统的内部组成和作用机制的特征将在醋酸盐缓冲系统的实例中考虑:乙酸/乙酸钠。 在水生环境中,缓冲系统的组分经历电解离。 作为弱酸盐和强碱的乙酸钠完全离解成离子。 在这种缓冲混合物中阴离子的存在取决于其中盐的浓度和其解离程度。 缓冲系统中H +离子的浓度与其中酸的浓度成正比,与其中酸的盐含量成反比。

因此,主缓冲液中H +离子的浓度与其中盐的浓度成正比,并与碱的浓度成反比。

在实验室实践中,使用具有先前已知pH值的缓冲溶液。 因此,缓冲溶液的制备使用弱酸及其盐与强碱或弱碱的溶液和其盐与强酸的溶液进行。 然后,改变组分的定量比,制备具有给定pH值的缓冲溶液。 有些人对如何准备解决方案感兴趣。

例如,您需要准备具有多个pH值的醋酸盐缓冲液。 首先制备乙酸和乙酸钠的5M溶液。 为制备第一种溶液,取每种组分50 ml。 在该公式的指导下,确定所得溶液中H +离子的浓度。

对于下一个缓冲溶液,取80 ml的酸溶液和20 ml预先制备的盐溶液。 有许多用于化学分析和实验室实践的各种缓冲溶液配方。

对于缓冲溶液,一些特性是特征性的。 这些首先包括缓冲 - 当向缓冲溶液中加入一定量的强酸或强碱时,保持恒定浓度的H +离子的能力。 例如,如果向乙酸盐缓冲液中加入少量氯酸,则pH不会转移到酸性侧,因为氯酸会与弱酸盐交换分解。 作为反应的结果,可以将pH转移到酸性侧的强酸被弱酸和中性盐取代。 弱电解质溶液的离解度随着其浓度的增加而降低,趋于零,并且不发生pH变化。

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