05第五章 缓冲溶液

1、第五章缓冲溶液,第一节缓冲溶液和缓冲原理,第二节缓冲溶液pH值的计算,第三节缓冲容量,第五节缓冲溶液在医学上的意义,第四节 缓冲溶液的配制,第一节缓冲溶液和缓冲原理,一、缓冲溶液的概念,二、缓冲溶液的组成,三、缓冲作用原理,返回,一、缓冲溶液的概念,我们把溶液具有抵抗外来少量强酸、强碱或少量水稀释而保持pH值基本不变的作用称为缓冲作用。,具有缓冲作用的溶液称为缓冲溶液。,返回,二、缓冲溶液的组成,缓冲溶液是由足够浓度的共轭酸碱对两种物质组成的。例如：HAcNaAc、NH3-NH4Cl、NaH2PO4-Na2HPO4等。,表：常见缓冲溶液,组成缓冲溶液的共轭酸碱对被称为缓冲系(buffer sy

2、stem)或缓冲对(buffer pair)。,抗酸组分、抗碱组分,返回,常见缓冲系返回,三、缓冲作用原理,缓冲溶液由共轭酸碱对组成，存在质子转移平衡，以HAc-Ac-为例。,HAc + H2O = H3O+ + Ac-,大量 少量 大量,加入少量强酸，？Ac-为抗酸组分,加入少量强碱，？HAc为抗碱组分,缓冲溶液的缓冲能力是有限的，与抗酸成分和抗碱成分的含量有关。,返回,第二节缓冲溶液pH值的计算,一、缓冲溶液计算公式,二、计算缓冲溶液的pH值,例,返回,缓冲公式 返回,HBH2OH3OB,pKa为弱酸的酸常数的负对数 B-/HB称为缓冲比。,由于共轭酸碱对HB、B均为大量，存在较强的同离子

3、效应，故HB解离的部分很少，可近似认为HBc(HB)、B c(B)。,Henderson-Hasselbalch公式可写为：,对于同一溶液中,返回,由上式可知：,pH值首先取决于缓冲系中弱酸的酸常数Ka值， Ka值又与温度有关，所以温度对缓冲溶液pH值也是有影响的 。,同一缓冲系的缓冲溶液，pKa值一定，其pH值随着缓冲比的改变而改变。,缓冲溶液加水稀释时，n(B-)与n(HB)的比值不变，则由上式计算的pH值也不变。但大量稀释时，会引起溶液离子强度的改变，使HB和B-的活度因子受到不同程度的影响，缓冲溶液的pH值将会随之有极小的变化。,返回,第三节缓冲容量,一、缓冲容量,二、影响缓冲容量的因

4、素,三、缓冲范围,同一缓冲系，缓冲比越远离1，缓冲容量越小，当缓冲比大于10或小于0.1时，可认为缓冲溶液已基本失去缓冲能力。,一般认为pH=pKa1为缓冲溶液的有效区间，称为缓冲溶液的缓冲范围。此时，缓冲比在101/10之间。,返回,一、缓冲容量,任何缓冲溶液的缓冲能力都有一定的限度缓冲容量是衡量缓冲溶液的缓冲能力的物理量。,定义：单位体积缓冲溶液的pH值改变1（即pH=1）时，所需加入一元强酸或一元强碱的物质的量。,（某一范围内的平均缓冲容量）,返回,二、影响缓冲容量的因素,c总=HB+B-，称为缓冲溶液总浓度,影响缓冲容量的因素有： 缓冲溶液总浓度 c总 B- 及 HB决定的缓冲比 所以

5、影响缓冲容量的因素有： c总和缓冲比。,缓冲溶液的缓冲范围,pH=pKa1,返回,四、缓冲溶液的配制,一、缓冲溶液的配制方法,二、常用缓冲溶液,返回,一、缓冲溶液的配制方法,具体配制步骤如下：,1.选择适当的缓冲系,2.选择适当的总浓度。一般选择0.050.2molL-1之间，以保证有足够的缓冲容量。,3. 计算用量。,4. 校正。（用pH计测量、调节）,返回,返回,第四节缓冲溶液在医学上的意义,正常人血浆的pH值约为7.357.45,血浆中最重要的缓冲对是CO2(溶解)HCO3。,(pKa1 = 6.10),正常人血浆中HCO3-和CO2(aq)浓度分别为0.024molL-1和0.0012molL-1,pH=6.10+lg(0.024/0.0012)=7.40,人体血浆内重要 的缓冲对的缓冲比为20/1，超出缓冲范围，为什么能起缓冲作用？,敞开体系，与外界有物质与能量的交换，肺与肾的调节功能,返回,例41：1L缓冲溶液中含有0.10mol HAc和 0.20 mol NaAc，求该溶液的pH值（已知298K时HAc的Ka1.76105）,例42：将0.10 molL-1的NaH2PO4溶液 10.0 ml 和0.20 molL-1的Na2HPO4溶液1.0 ml 混合，计算该混合溶液的p