缓冲液的作用缓冲液的作用举例

2023-09-02 生活经验知识分享

1、缓冲液是加入少量酸或碱和水时，能抵抗PH值变化的一种溶液。pH缓冲系统在维持生物体正常的pH值和正常的生理环境中起着重要的作用。大多数细胞只能在很窄的pH范围内活动，代谢过程中需要缓冲系统来抵抗pH的变化。生物体内主要有三种pH缓冲系统，分别是蛋白质和碳酸氢盐缓冲系统。每个缓冲系统的重量在不同的细胞和器官中是不同的。
2、溶液的缓冲原理和pH值：
3、在某些溶液中加入一定量的酸和碱，会阻碍溶液pH值的变化，这就是所谓的缓冲。这种溶液称为缓冲溶液。弱酸及其盐类的混合溶液(如HAc和NaAc)，弱碱及其盐类的混合溶液(如NH3H2O和NH4Cl)都是缓冲溶液。
4、溶液的缓冲原理和pH值：
5、弱酸HA及其盐NaA组成的缓冲溶液对酸的缓冲作用是由于溶液中有足够的碱A-存在。当在该溶液中加入一定量的强酸时，H离子基本上被A-离子消耗掉：
6、因此，溶液的pH值几乎不变；当加入一定量的强碱时，溶液中的弱酸HA消耗OH-离子，阻碍pH的变化。
7、缓冲溶液的缓冲能力：
8、在缓冲溶液中加入少量强酸或强碱时，溶液的pH值变化不大，但如果酸或碱的量太大，缓冲溶液就失去了缓冲作用。这说明它的缓冲能力是有限的。
9、缓冲溶液的缓冲能力与组成缓冲溶液的成分的浓度有关。由0.1molL-1醋酸和0.1molL-1 NAAC组成的缓冲溶液比0.01molL-1醋酸和0.01molL-1 NAAC的缓冲溶液具有更大的缓冲能力。这可以通过计算来证实。但缓冲溶液组分的浓度不能太大，否则离子间的相互作用不可忽略。
【缓冲液的作用缓冲液的作用举例】10、当缓冲液的两种组分比例不为11时，缓冲效果下降，缓冲能力下降。当C(盐)/c(酸)比为11时，pH值最低，缓冲容量大。对酸和碱都有很大的缓冲作用。缓冲溶液的pH值可通过以下公式计算：
11、这时候缓冲能力就大了。各组分的比例离11越远，缓冲能力越小，甚至起不到缓冲作用。对于任何缓冲体系，都有一个有效的缓冲范围，大致在pKa(或pKb)两侧各一个pH单位以内。
12、弱酸及其盐(弱酸及其共轭碱)体系的ph=PKA1
13、弱碱及其盐(弱碱和共轭酸)体系的poh=PKB1
14、比如HAc的pKa为4.76，所以HAc和NaAc适合配制pH为3.76 ~ 5.76的缓冲溶液，在这个范围内有很大的缓冲作用。配制pH=4.76的缓冲溶液时，缓冲容量最高，此时(c(HAc)/c(NaAc)=1) 。
15、缓冲溶液的制备和应用：
16、为了配制一定pH值的缓冲溶液，首先选择pKa尽可能接近所要配制的缓冲溶液pH值的弱酸，然后计算酸碱的浓度比，再根据这个浓度比配制所需的缓冲溶液。
17、以上主要以弱酸及其盐组成的缓冲溶液为例说明其作用原理、pH值计算和配制方法。同样的方法也可用于弱碱及其盐组成的缓冲溶液。
18、缓冲溶液广泛用于物质分离和成分分析等。例如，当识别Mg2离子时，可以使用以下反应：
19、白色的磷酸铵镁沉淀溶于酸，所以反应需要在碱性溶液中进行，但碱性太强，可能生成白色的Mg(OH)2沉淀，所以反应的pH值需要控制在一定范围内。因此，通过使用由NH3H2O和NH4Cl组成的缓冲溶液并保持溶液的pH值来进行上述反应。
20、因为反应产物浓度的变化会改变ph值，而很多蛋白质对pH值的变化很敏感，所以需要使用各种缓冲液来避免pH值的变化。
本文到此结束，希望对大家有所帮助。
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