pH缓冲溶液的配制及应用
时间：2014-04-28 阅读：2631
1)缓冲溶液作用原理和pH值
当往某些溶液中加入一定量的酸和碱时，有阻碍溶液pH变化的作用，称为缓冲作用，这样的溶液叫做缓冲溶液。弱酸及其盐的混合溶液(如HAc与NaAc)，弱碱及其盐的混合溶液(如NH3·H2O与NH4Cl)等都是缓冲溶液。
由弱酸HA及其盐NaA所组成的缓冲溶液对酸的缓冲作用，是由于溶液中存在足够量的碱A-的缘故。当向这种溶液中加入一定量的强酸时，H 离子基本上被A-离子消耗：
所以溶液的pH值几乎不变;当加入一定量强碱时，溶液中存在的弱酸HA消耗OH-离子而阻碍pH的变化。
2)缓冲溶液的缓冲能力
在缓冲溶液中加入少量强酸或强碱，其溶液pH值变化不大，但若加入酸，碱的量多时，缓冲溶液就失去了它的缓冲作用。这说明它的缓冲能力是有一定限度的。
缓冲溶液的缓冲能力与组成缓冲溶液的组分浓度有关。0.1mol·L-1HAc和0.1mol· L-1NaAc组成的缓冲溶液，比0.01mol·L-1HAc和0.01mol·L-1NaAc的缓冲溶液缓冲能力大。关于这一点通过计算便可证实。但缓冲溶液组分的浓度不能太大，否则，不能忽视离子间的作用。
组成缓冲溶液的两组分的比值不为1∶1时，缓冲作用减小，缓冲能力降低，当c(盐)/c(酸)为1∶1时△pHzui小，缓冲能力大。不论对于酸或碱都有较大的缓冲作用。缓冲溶液的pH值可用下式计算：
此时缓冲能力大。缓冲组分的比值离1∶1愈远，缓冲能力愈小，甚至不能起缓冲作用。对于任何缓冲体系，存在有效缓冲范围，这个范围大致在pKaφ(或pKbφ)两侧各一个pH单位之内。
弱酸及其盐(弱酸及其共轭碱)体系pH=pKaφ±1
弱碱及其盐(弱碱及其共轭酸)体系pOH=pKbφ±1
例如HAc的pKaφ为4.76，所以用HAc和NaAc适宜于配制pH为3.76～5.76的缓冲溶液，在这个范围内有较大的缓冲作用。配制pH=4.76的缓冲溶液时缓冲能力zui大，此时(c(HAc)/c(NaAc)=1。
3)缓冲溶液的配制和应用
为了配制一定pH的缓冲溶液，首先选定一个弱酸，它的pKaφ尽可能接近所需配制的缓冲溶液的pH值，然后计算酸与碱的浓度比，根据此浓度比便可配制所需缓冲溶液。
以上主要以弱酸及其盐组成的缓冲溶液为例说明它的作用原理、pH计算和配制方法。对于弱碱及其盐组成的缓冲溶液可采用相同的方法。
缓冲溶液在物质分离和成分分析等方面应用广泛，如鉴定Mg2 离子时，可用下面的反应：
白色磷酸铵镁沉淀溶于酸，故反应需在碱性溶液中进行，但碱性太强，可能生成白色Mg(OH)2沉淀，所以反应的pH值需控制在一定范围内，因此利用NH3·H2O和NH4Cl组成的缓冲溶液，保持溶液的pH值条件下，进行上述反应。
4)缓冲液的测定
使用ph试纸或者酸碱检测仪检测。通过ph试纸上显示的不同颜色与比色卡进行比对，从而得出酸碱值，但是ph试纸的测试的误差较大，用酸碱检测仪检测，可直接得出酸碱值，测量值准确。
溶故配制注意事项
1.药品要有较好的质皿试剂分为优级纯(保证试剂，Guaranteed reagent,G.R.)，分析试剂(Antalytical reagent, A. R.)化学纯(Chemical pure，C. P.)和实验试剂(Laboratory reagent, L. R.)等等。化学试剂，杂质较多。只在个别情况下应用。如配洗液用的硫酸、配干操剂的氯化钙等。
2.药品称且要。
3.配制试剂川水应用新鲜的去离子水或双蒸馏水，比电闭值在50万欧姆以上，PH在5.5-7.0之间才可应用，在组织培养等特殊用途时应注意此顶要求。配制一般化9k用溶液只要求用双燕蒸馏水或去离子水.
4.配好后的溶液，应立即除菌处理(如高压灭菌、抽滤或加抑菌物质),以防杂菌生长。
0.511x1/L pH9.57酸盐缓冲液 NaHCO2 3.70g Na2CO3 0.60g 溶于600.00ml 蒸馏水中即得。不用时塞紧瓶塞.以免吸收空气中二氧化碳使PH下降。小量配制。