第4章 缓冲溶液

1、Buffer Solution 许多化学反应，特别是生物体内的反应，只有在许多化学反应，特别是生物体内的反应，只有在一定一定pH值的条件下才能正常进行。值的条件下才能正常进行。 如配位滴定测水总硬度终点变色与如配位滴定测水总硬度终点变色与pH值控制有关，值控制有关，酶的活性酶的活性pH稍稍偏离，则大为降低甚至丧失。稍稍偏离，则大为降低甚至丧失。 人的体液人的体液pH若超出正常若超出正常pH范围，则会生病或死亡。范围，则会生病或死亡。 因此，维持溶液和体液的因此，维持溶液和体液的pH值基本不变，在值基本不变，在化学和医学上都意义重大。化学和医学上都意义重大。体体 液液pH 体体 液液pH血清血清

2、7.357.45大肠液大肠液8.38.4成人胃液成人胃液0.91.5乳汁乳汁6.06.9婴儿胃液婴儿胃液5.0泪水泪水7.4唾液唾液6.356.85尿液尿液4.87.5胰液胰液7.58.0脑脊液脑脊液7.357.45小肠液小肠液7.6人体各种体液的人体各种体液的pH(一一) 缓冲作用和组成缓冲作用和组成 有许多因素都能使纯有许多因素都能使纯水和一般溶液的水和一般溶液的 pH 值发值发生变化。但某些溶液生变化。但某些溶液0.10 molL-1 NaCl溶液溶液1L NaCl溶液中加入溶液中加入HCl (NaOH)到到0.010 molL-1， 溶液的溶液的pH由由7变为变为2(12)，改变了改变

3、了5个个pH单位。单位。结论：结论： NaCl溶液易受外加少量强酸或强碱的影溶液易受外加少量强酸或强碱的影 响，响，pH发生显著变化。发生显著变化。* 不具有抵抗外加少量强酸或强碱而使溶液的不具有抵抗外加少量强酸或强碱而使溶液的pH保保持基本不变的能力。持基本不变的能力。*0.10 molL-1 HAc 0.10 molL-1 NaAc溶液溶液1L 0.10 molL-1 HAc 0.10 molL-1 NaAc溶液中加入溶液中加入HCl和和NaOH到到0.010 mol，溶液的溶液的pH由由4.75下降下降到到4.66或上升到或上升到4.84，改变仅改变仅0.09。结论：结论： HAc-Na

4、Ac混合溶液具有抵抗外加少量强酸、混合溶液具有抵抗外加少量强酸、强碱或稍加稀释而保持溶液的强碱或稍加稀释而保持溶液的pH值基本不变的能力。值基本不变的能力。 此混合溶液此混合溶液pH改变很小。如用水稍加稀释时，改变很小。如用水稍加稀释时，亦有类似现象，即亦有类似现象，即HAc-NaAc溶液溶液pH保持基本不变。保持基本不变。 这种能抵抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释，而保这种能抵抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释，而保持其持其 pH值基本不变的溶液称为值基本不变的溶液称为缓冲溶液缓冲溶液。其抵抗作其抵抗作用称为用称为缓冲作用缓冲作用。缓冲溶液在化学反应和生物化学系统中占有重要地位。缓冲溶液在化学反应

5、和生物化学系统中占有重要地位。思考思考：按酸碱质子理论，什么样的溶液具有这种作用呢？按酸碱质子理论，什么样的溶液具有这种作用呢？1、较浓的强酸或强碱较浓的强酸或强碱 （不实用）（不实用）2、浓度足够浓度足够的共轭酸碱对的两种物质，合称为缓冲的共轭酸碱对的两种物质，合称为缓冲 系或缓冲对系或缓冲对。 注意：注意：HAc溶液中存在溶液中存在HAc和和Ac-，但不是缓冲溶液！，但不是缓冲溶液！弱酸弱酸(过量过量)+ 强碱：强碱：HAc(过量过量)+NaOH强酸强酸+弱碱弱碱(过量过量)：HCl+NaAc(过量过量) 实际上，形成的仍然是共轭酸碱对的两种物质。实际上，形成的仍然是共轭酸碱对的两种物质。

6、 在实际应用中，往往采用在实际应用中，往往采用酸碱反应的生成物与剩酸碱反应的生成物与剩余的反应物余的反应物组成缓冲溶液，如组成缓冲溶液，如:缓冲溶液的组成缓冲溶液的组成质子转移平衡HAc+H2O Ac-+H3O+H2CO3+ H2O HCO3-+H3O+H3PO4+H2O H2PO4-+H3O+TrisH+H2O Tris+H3O+H2C8H4O4+H2O HC8H4O4-+H3O+NH4+H2O NH3+H3O+CH3NH3+H2O CH3NH2+H3O+H2PO4-+H2O HPO42-+H3O+HPO42-+H2O PO43-+H3O+缓冲系HAc-NaAcH2CO3-NaHCO3H3P

7、O4-NaH2PO4TrisHCl -TrisH2C8H4O4- KHC8H4O4NH4Cl - NH3CH3NH3+Cl - CH3NH2NaH2PO4- Na2HPO4Na2HPO4- Na3PO4质子转移平衡HAc+H2O Ac-+H3O+H2CO3+ H2O HCO3-+H3O+H3PO4+H2O H2PO4-+H3O+TrisH+H2O Tris+H3O+H2C8H4O4+H2O HC8H4O4-+H3O+NH4+H2O NH3+H3O+CH3NH3+H2O CH3NH2+H3O+H2PO4-+H2O HPO42-+H3O+HPO42-+H2O PO43-+H3O+缓冲系HAc-Na

8、AcH2CO3-NaHCO3H3PO4-NaH2PO4TrisHCl -TrisH2C8H4O4- KHC8H4O4NH4Cl - NH3CH3NH3+Cl - CH3NH2NaH2PO4- Na2HPO4Na2HPO4- Na3PO4 一些常见的缓冲系列在表一些常见的缓冲系列在表4-1中中(P56)* *A. 0.2 molL-1Na2CO3溶液和溶液和0.2 molL-1NaHCO3溶溶液液 B. 0.1mol L-1H3PO4溶液和溶液和0.3mol L-1 NaOH溶液溶液 C. 0.2mol L-1H3PO4溶液和溶液和0.1mol L-1 NaOH溶液溶液D. 0.2 mol L-

9、1NH3溶液和溶液和0.1mol L-1HCl溶液溶液E. 0.2 mol L-1NH3溶液和溶液和0.25mol L-1HCl溶液溶液练习：练习：将下列各组溶液等体积混合后，不属于缓冲将下列各组溶液等体积混合后，不属于缓冲溶液的是溶液的是（ ）。）。BE以以HAcNaAc为例来说明缓冲溶液的作用机制为例来说明缓冲溶液的作用机制HAc + H2O H3O+ + AcNaAcNa+ + AcHAc本身为弱电解质，又由于本身为弱电解质，又由于Ac同离子效应的影同离子效应的影响，故几乎全部以分子的形式存在。响，故几乎全部以分子的形式存在。在此混合体系中：在此混合体系中：Na+ 、HAc、Ac的浓度较

10、大，其的浓度较大，其中中HAc-Ac为共轭酸碱对。为共轭酸碱对。HAc + H2O H3O+ + AcH+ +平衡左移平衡左移+OHH2O平衡右移平衡右移抗酸成分抗酸成分抗碱成分抗碱成分anti-acid mechanismanti-base mechanism小结：小结： 缓冲作用是在有足量抗酸成分和抗碱成分共存的缓缓冲作用是在有足量抗酸成分和抗碱成分共存的缓冲溶液体系中，通过共轭酸碱对的质子转移平衡移动冲溶液体系中，通过共轭酸碱对的质子转移平衡移动来实现的。来实现的。 当溶液稀释时，当溶液稀释时，H3O+和和Ac-离子浓度同时降低，离子浓度同时降低，同同离子效应离子效应减弱，使减弱，使HA

11、c解离度解离度增大，增大，HAc进一步解离进一步解离产生的产生的H+可使溶液的可使溶液的pH保持基本不变。保持基本不变。（一）（一） 缓冲溶液缓冲溶液pH的近似计算公式的近似计算公式(重点重点)以以HAc-NaAc组成的缓冲体系为例：组成的缓冲体系为例：HAc + H2OH3O+ + AcNaAc Na+ + AcKa =H+Ac-HAcH+ = KaHAcAc两边取负对数可得：两边取负对数可得：pH = pKa + lg AcHAc= pKa + lg共轭碱共轭碱共轭酸共轭酸上式为上式为Henderson-Hasselbalch 方程式方程式pKa ：共轭酸酸常数的负对数共轭酸酸常数的负对数

12、Ac、HAc：平衡浓度平衡浓度Ac / HAc：缓冲比缓冲比Ac + HAc：总浓度总浓度HB = cHB cHB解离解离B = cNaB + cHB解离解离 cHB cNaBpH = pKa + lgcBcHB= pKa + lgnB / VnHB / V= pKa + lg nBnHB若使用相同浓度的弱酸及其共轭碱配制缓冲若使用相同浓度的弱酸及其共轭碱配制缓冲溶液溶液，则则cB = cHB （混合前）混合前）。混合体系中混合体系中pH = pKa + lg cB VB cHB VHB= pKa + lgVBVHB上述三种计算式是不同的表示形式。上述三种计算式是不同的表示形式。NH3-NH4

13、Cl 缓冲溶液：缓冲溶液：pH=14 - pKb(NH3)+lgc(NH3)c(NH4Cl)NaHCO3-Na2CO3 缓冲溶液：缓冲溶液：pH=pKa2 + lgc(Na2CO3)c(NaHCO3)Na2HPO4-Na3PO4缓冲溶液：缓冲溶液：pH=pKa3+ lgc(Na3PO4)c(Na2HPO3)例：例： 计算将计算将c(NH3)=0.20mol/L的氨水的氨水20ml与与10ml、0.40mol/L的的NH4Cl混合所得缓冲溶液的混合所得缓冲溶液的pH值。值。解：解：查表得查表得 pKb(NH3)=4.75pKa=14-pKbpH=14 - pKb(NH3)+lgc(NH3)c(N

14、H4Cl) =14 4.75+lg0.20 * 200.40 * 10=9.25讨论讨论：上述计算缓冲溶液上述计算缓冲溶液pH值的公式是否准确、严值的公式是否准确、严谨？计算值与谨？计算值与pH计的实验测量值是否吻合？计的实验测量值是否吻合？影响因素？影响因素？1、温度、温度 温度变化可引起温度变化可引起活度因子活度因子 改变；水的改变；水的离子积离子积Kw随温度的升高而增大；温度变化使共轭随温度的升高而增大；温度变化使共轭酸的酸的Ka改变。总之，温度对改变。总之，温度对pH值的影响值的影响比较复杂，比较复杂，不再深入讨论。不再深入讨论。2、缓冲比、缓冲比 pH主要取决于主要取决于pKa, 其

15、次是缓冲比。其次是缓冲比。 当当Ka 一定时，一定时，pH值随缓冲比的变化而变化。值随缓冲比的变化而变化。3、稀释、稀释 在一定范围内，缓冲溶液加水稀释时，在一定范围内，缓冲溶液加水稀释时，c(B-)与与c(HB)的比值不变，的比值不变，pH的计算值也不变。的计算值也不变。 但稀释会引起溶液离子强度的改变，使但稀释会引起溶液离子强度的改变，使HB和和B-的的活度因子受到不同程度的影响，因此缓冲溶液的活度因子受到不同程度的影响，因此缓冲溶液的pH值也随之有微小的改变。值也随之有微小的改变。 HB)()B(lg p pH-accK 缓冲溶液缓冲溶液pH随溶液稀释的改变，用随溶液稀释的改变，用稀释值

16、稀释值*表示。表示。 当缓冲溶液的浓度为当缓冲溶液的浓度为c时，加入等体积纯水时，加入等体积纯水稀释，稀释后与稀释前的稀释，稀释后与稀释前的pH值之差定义为稀值之差定义为稀释值，符号为释值，符号为pH1/2pH1/2= (pH)c/2 - (pH)c 稀释值稀释值0，表明缓冲溶液的，表明缓冲溶液的pH值随稀释而增加；值随稀释而增加； 稀释值稀释值0，则表明缓冲溶液的，则表明缓冲溶液的pH值随稀释而减少。值随稀释而减少。第二节 缓冲溶液pH的计算解：解：查表查表4-1，NH4+的的pKa=9.25114Lmol0893.0L1molg5 .53g78.4)ClNH( cc(NH3)=0.200/

17、2molL-1=0.100molL-1 代入式代入式(4.3)得得: :30. 9Lmol0893. 0Lmol100. 0lg25. 9NH(NH(lgppH1143 ）ccaK例例4-1 在在500mL 0.200molL-1NH3H2O中，加入中，加入4.78g NH4Cl固体，配制固体，配制1升缓冲溶液，求此缓冲溶液的升缓冲溶液，求此缓冲溶液的pH。第二节 缓冲溶液pH的计算 例例用用100ml 0.10molL-1的的HAc和和200ml 0.10 molL-1 NaAc溶液混合配成缓冲溶液，此缓冲溶液的溶液混合配成缓冲溶液，此缓冲溶液的pH 值为多少？值为多少？ 解：根据缓冲公式可

18、计算出缓冲溶液的解：根据缓冲公式可计算出缓冲溶液的pH值：值：100200lg4.76 V(HAc)V(AclgppH-aK=5.06二、缓冲溶液二、缓冲溶液pH计算公式的校正计算公式的校正* 第三节第三节 缓冲容量和缓冲范围缓冲容量和缓冲范围【内容提要内容提要】 一、缓冲容量一、缓冲容量 二、影响缓冲容量的因素二、影响缓冲容量的因素 三、缓冲范围三、缓冲范围第四章第四章 缓冲溶液缓冲溶液一、缓冲容量一、缓冲容量 缓冲溶液的缓冲能力都是有限度的，缓冲溶液的缓冲能力都是有限度的，1922年，年，Slyke V 提出用缓冲容量提出用缓冲容量 作为衡量缓冲能力大小的尺度。作为衡量缓冲能力大小的尺度。

19、 缓冲容量缓冲容量 ：在数值上等于使单位体积在数值上等于使单位体积(1L或或1ml)的缓冲溶液的的缓冲溶液的pH值改变一个单位时，所需外加一元强值改变一个单位时，所需外加一元强酸或一元强碱的物质的量酸或一元强碱的物质的量(mol或或mmol)。用微分式表示为：用微分式表示为：d e fd e f dpHda(b)Vn(4.7) 式中：式中：（1） V 是缓冲溶液的体积，单位为是缓冲溶液的体积，单位为L或或ml；（2）dna(b)是缓冲溶液中加入一元强酸是缓冲溶液中加入一元强酸(dna)或一或一元强碱元强碱(dnb)的物质的量，单位是的物质的量，单位是mol或或mmol；（3）为缓冲溶液为缓冲溶

20、液pH值的改变量。值的改变量。dpH愈小，则愈小，则值愈大，缓冲能力愈强。值愈大，缓冲能力愈强。dpH二、影响缓冲容量二、影响缓冲容量的因素的因素* 由式由式(4.7)可导出缓冲容量可导出缓冲容量与缓冲溶液与缓冲溶液B-、HB及及总浓度总浓度(c总总=B-+HB)的关系的关系* ： 2.303B-HB/c总总) BHB(BHBBBHBHB303. 2 (4.9) 由式由式(4.9)可见可见 ，与缓冲比与缓冲比(B-/HB)和总浓度和总浓度(c总总)有关。有关。(4.8) * 由于由于B-、HB决定缓冲溶液的决定缓冲溶液的pH值，所以值，所以随随pH值的变化而变值的变化而变化。图化。图4-1*H

21、3BO3+NaOH 1. 总浓度对总浓度对的影响的影响 对于同一缓冲系，对于同一缓冲系，缓冲比缓冲比一定时，一定时，c总总越大，越大，越大越大。 2. 缓冲比对缓冲比对的影响的影响 总总总总最最大大cc576.0111111303.2 总浓度相同总浓度相同(曲线曲线4,5)的缓冲溶液，具有相同的的缓冲溶液，具有相同的最大最大值，值，与缓冲系的种类无关。与缓冲系的种类无关。(最大)缓冲容量减小 值极小小减量容冲缓 值极小=cBcHB=11cBcHB101cBcHB=110 例例4-5 将将0.20molL-1HB溶液和溶液和0.20molL-1 B-溶液溶液 以以9:1、3:1及及1:1的体积比

22、混合，计算各种情况下缓冲的体积比混合，计算各种情况下缓冲系的缓冲容量。系的缓冲容量。 解：解：设混合时取设混合时取HB溶液体积溶液体积aV，取，取B-溶液溶液 体体积积bV，则在混合溶液中，则在混合溶液中1Lmol20.0baabaa)HB(HB VVVc c总总B-+HB 0.20molL-1 1-Lmol20.0babbab)B(B VVVc总总c babbaa303.2 babbaa46.0 当当a:b=9:1时，时， 0.041molL-1 当当a:b=3:1时，时， 0.086molL-1 当当a:b=1:1时，时， 0.12molL-1总总c BHBBBHBHB303. 2 对于同

23、一缓冲系，当总浓度一定时，缓冲比为对于同一缓冲系，当总浓度一定时，缓冲比为1的时候，的时候，缓冲容量缓冲容量 越大。越大。第三节 缓冲容量和缓冲范围 缓冲溶液的缓冲溶液的pH=pKa1作为缓冲能力的有效区间，作为缓冲能力的有效区间，称为缓冲溶液的有效缓冲范围。称为缓冲溶液的有效缓冲范围。 显然：缓冲系不同，各弱酸的显然：缓冲系不同，各弱酸的pKa不同，则缓冲范不同，则缓冲范围不同。围不同。 一般：当一般：当B-/HB10 /1，值太值太小，溶液已不具有缓冲能力小，溶液已不具有缓冲能力*。即。即: 当当pH=pKa1范围内，才具有缓冲能力。范围内，才具有缓冲能力。第四节第四节 缓冲溶液的配制缓冲

24、溶液的配制 【内容提要内容提要】* 一、缓冲溶液的配制方法一、缓冲溶液的配制方法 二、标准缓冲溶液二、标准缓冲溶液 讨论：讨论： 在实际应用中，要配制一定在实际应用中，要配制一定pH值值的缓冲溶液，应考虑哪些因素？的缓冲溶液，应考虑哪些因素？一、缓冲溶液的配制方法一、缓冲溶液的配制方法1.选择适当的缓冲系选择适当的缓冲系*a.所配制的缓冲溶液的所配制的缓冲溶液的pH应在所选缓冲系的缓冲范围应在所选缓冲系的缓冲范围pKa1之内。之内。b.实用性。实用性。 (所选缓冲系物质应稳定、无毒，不能与溶所选缓冲系物质应稳定、无毒，不能与溶液中的反应物或产物发生作用。液中的反应物或产物发生作用。)2.配制的

25、缓冲溶液的总浓度要适当配制的缓冲溶液的总浓度要适当*。一般为一般为:0.050.2molL-1。 3.计算各缓冲成分所需要的量。计算各缓冲成分所需要的量。通常选用相同浓通常选用相同浓度的弱酸及其共轭碱。度的弱酸及其共轭碱。4.校正。校正。第四节 缓冲溶液的配制 例例4-6 如何配制如何配制pH4.50的缓冲溶液的缓冲溶液1000ml ？ 解解 (1) 选择缓冲系（表选择缓冲系（表4-1） 由于由于HAc的的pKa= 4.75，接近所配缓冲溶液，接近所配缓冲溶液 pH5.00，所以可选用，所以可选用HAc-Ac-缓冲系。缓冲系。 (2) 确定总浓度，计算所需缓冲系的量确定总浓度，计算所需缓冲系的

26、量 在没有特殊要求下，一般具备中等缓冲能力即可在没有特殊要求下，一般具备中等缓冲能力即可(0.050.2molL-1)，并考虑计算方便，选用，并考虑计算方便，选用0.10molL-1的的HAc和和0.10molL-1 NaAc溶液。应用式溶液。应用式(4.5)可得可得(HAc)(AcppHaVVK lg第四节 缓冲溶液的配制mlV1000Vmllg754504)(. 250V1000Vlg. 2.560V1000V 则则 ： V = 360ml 1000ml - 360ml = 640ml 即：将即：将640ml 0.10molL-1HAc溶液与溶液与360ml 0.10molL-1NaAc溶

27、液混合就可配制溶液混合就可配制1000ml pH为为4.50的缓冲溶液。如有必要，最后可用的缓冲溶液。如有必要，最后可用pH计校正。计校正。第四节 缓冲溶液的配制 例例4-7 需用需用pH=10.00的碳酸盐缓冲溶液。在的碳酸盐缓冲溶液。在500mL 0.20molL-1的的 NaHCO3溶液中，需加入多少克碳酸钠溶液中，需加入多少克碳酸钠来配制来配制1L缓冲溶液？已知缓冲溶液？已知H2CO3的的pKa2=10.25 解解：1 1升缓冲溶液中升缓冲溶液中n(HCO3-)= 0.20molL-1 0.5L=0.10mol根据式根据式(4-4)）（）（3232HCOCOlgppHnnKamol10

28、. 0COlg25.1000. 0123）（ nn(CO32-)= 0.056mol 所需所需碳酸钠的质量为：碳酸钠的质量为： 0.056mol106g mol-1 6.0g * 例例4-8 用某二元弱酸用某二元弱酸H2B配制配制pH=6.00的缓冲溶液，应的缓冲溶液，应在在450mL c(H2B)= 0.100molL-1的溶液中，加入的溶液中，加入0.100 molL-1的的NaOH溶液多少毫升？已知溶液多少毫升？已知 H2B的的pKa1=1.52、pKa2=6.30.(忽略溶液体积加合引起的体积变化忽略溶液体积加合引起的体积变化)。 解解：根据配制原则，应选根据配制原则，应选HB-B2-

29、缓冲系。缓冲系。质子转移反应分两步进行：质子转移反应分两步进行： (1) H2B + NaOH = NaHB + H2O 将将H2B完全中和生成完全中和生成NaHB，需需0.100molL-1 NaOH 450mL，生成生成NaHB的物质的量：为：的物质的量：为：450mL 0.100 mol L-1=45.0mmol(2) NaHB + NaOH = Na2B + H2O 设中和部分设中和部分NaHB需需NaOH溶液的体积溶液的体积: V(NaOH)=xmL， 则生成则生成Na2B 的物质的量：的物质的量：0.100 xmmol， 剩余剩余NaHB的物质的量：的物质的量：(45.0-0.10

30、0 x) mmol， )HB()B(lgppH22nnKammol)100. 00 .45(mmol100. 0lg30. 600. 6xx 解得解得： x=150共需共需NaOH溶液的体积为：溶液的体积为：450mL+150mL=600mL 根据根据Henderson-Hasselbalch方程式配制的缓冲方程式配制的缓冲溶液的溶液的pH是近似的是近似的*。 为了能准确而又方便地配制所需为了能准确而又方便地配制所需pH的缓冲溶液，的缓冲溶液，科学家们经过精密细致的研究，制订了许多配制科学家们经过精密细致的研究，制订了许多配制准确准确pH缓冲溶液的配方，根据这些现成的配方进缓冲溶液的配方，根据

31、这些现成的配方进行配制，就可得到所需行配制，就可得到所需pH的缓冲溶液。的缓冲溶液。 在医学上广泛使用的缓冲溶液的配方列于表在医学上广泛使用的缓冲溶液的配方列于表4-3和表和表4-4，以便参考使用，以便参考使用*。 * 表表4-4中，中，Tris和和TrisHCl分别为三分别为三(羟甲基羟甲基)甲甲胺及其盐酸盐的符号，它们的化学式为胺及其盐酸盐的符号，它们的化学式为 (HOCH2)3CNH2和和 (HOCH2)3CNH2HCl。 Tris是一种弱碱是一种弱碱，其性质稳定其性质稳定，易溶于体液且易溶于体液且不会使体液中的钙盐沉淀不会使体液中的钙盐沉淀，对酶的活性几乎无影响。对酶的活性几乎无影响。

32、其共轭酸的其共轭酸的pKa=8.08，接近于生理，接近于生理pH，因而广泛，因而广泛应用于生理、生化研究中。应用于生理、生化研究中。 在在Tris缓冲溶液中加入缓冲溶液中加入NaCl是为了调节离子强是为了调节离子强度至度至0.16，使其溶液与生理盐水等渗。，使其溶液与生理盐水等渗。 二、标准缓冲溶液二、标准缓冲溶液* 应用应用pH计测定溶液计测定溶液pH时，必须用标准缓冲溶时，必须用标准缓冲溶液校正仪器。标准缓冲溶液性质稳定，有一定的缓液校正仪器。标准缓冲溶液性质稳定，有一定的缓冲容量和抗稀释能力冲容量和抗稀释能力。 常用的配制标准缓冲溶液的缓冲系主要有：常用的配制标准缓冲溶液的缓冲系主要有：

33、 酒石酸盐体系酒石酸盐体系( (KHC4H4O6) ) 邻苯二甲酸盐体系邻苯二甲酸盐体系( (KHC8H4O4) ) 磷酸盐磷酸盐( (1:1) )体系体系( (KH2PO4-Na2HPO4) ) 磷酸盐磷酸盐( (1:3.5) )体系体系 硼砂体系硼砂体系( (Na2B4O710H2O) ) 表中温度系数为表中温度系数为“+ ”时，表示缓冲溶液的时，表示缓冲溶液的pH值随温度的升高而增值随温度的升高而增大；温度系数为大；温度系数为“ ”时，则表示时，则表示pH值随温度的升高而减小。在配制值随温度的升高而减小。在配制标准缓冲溶液时，要求水的纯度很高，一般用重蒸馏水，配制碱性标准缓冲溶液时，要求

34、水的纯度很高，一般用重蒸馏水，配制碱性(pH7 )的标准缓冲溶液时，要用新排除的标准缓冲溶液时，要用新排除CO2 的重蒸馏水。的重蒸馏水。 正常人血液的正常人血液的pH值相当稳定，主要是由值相当稳定，主要是由于血液中存在多种缓冲系的缓冲作用及肺、肾于血液中存在多种缓冲系的缓冲作用及肺、肾的生理调节的结果。的生理调节的结果。 在生命活动过程中，会不断地产生酸性物质，在生命活动过程中，会不断地产生酸性物质，如碳酸、乳酸等；如碳酸、乳酸等；也会不断地产生碱性物质也会不断地产生碱性物质，如碳，如碳酸氢盐酸氢盐( (HCO3-) )、磷酸氢盐、磷酸氢盐( (HPO42-) )等。另外，人等。另外，人们摄

35、取的食物中也有相当数量的酸性或碱性物质。们摄取的食物中也有相当数量的酸性或碱性物质。尽管如此，健康人的血液的尽管如此，健康人的血液的pH值总是保持在值总是保持在7.35 7.45的范围内，且不会发生显著的改变。的范围内，且不会发生显著的改变。 如果血液的如果血液的pH值降低到值降低到7.35以下以下，人要发生，人要发生酸酸中毒中毒；降低到；降低到7.1以下一般便要死亡。同样，血以下一般便要死亡。同样，血液的液的pH值上升到值上升到7.45以上以上，人要发生，人要发生碱中毒碱中毒，上升，上升到到7.6以上，一般也会死亡。以上，一般也会死亡。 血液的血液的pH值是如何调节的？值是如何调节的？碳酸在

36、溶液中主要以溶解状态的碳酸在溶液中主要以溶解状态的CO2形式存在。形式存在。在血浆中的碳酸缓冲系在血浆中的碳酸缓冲系pH值校正后的计算方值校正后的计算方程式为程式为pH = pKa + lgHCO3CO2(溶解溶解)正常人血浆中的离子强度正常人血浆中的离子强度I = 0.16，体温为体温为37C，经校正后经校正后pKa = 6.10，且且HCO3 / CO2(溶解溶解) = 20 / 1 。正常血浆中：正常血浆中：pH = 6.10 + lg 20 / 1 = 7.40抗酸成分抗碱成分CO2 + H2OB-共轭酸共轭碱H2CO3 H+ + HCO3-H+ 血液中碳酸缓冲系与肺和肾的的调节关系可血液中碳酸缓冲系与肺和肾的的调节关系可用下式表示：用下式表示： 当体内酸性物质增加当体内酸性物质增加, HCO3-与与H3O+结合，平衡左结合，平衡左移；体内碱性物质增加时，移；体内碱性物质增加时，H3O+结合结合OH-，H2CO3(CO2溶解溶解) 解离，平衡右移，解离，平衡右移，pH明显改变。明显改变。 HCO3-在一定程度上可以代表血浆对体内所产生的在一定程度上可以代表血浆对体内所产生的酸性物质的缓冲能力，所以常将血浆中的酸性物质的缓冲能力，所以常将血浆中的HCO3-称称为碱储。