第五节 缓冲溶液 一、 缓冲溶液的定义 二、 缓冲原理 三、 缓冲溶液pH值的计算 四、 缓冲溶液的选择与配制
一、缓冲溶液的定义 缓冲溶液：能够抵抗外加少量酸、碱或稍加 稀释，而本身pH值不发生显著变化的溶液称为缓冲溶液。 高浓度的强酸或强碱溶液 分类 较高浓度的共轭酸碱对 HAc~ NaAc溶液 NH3~NH4Cl溶液
二、缓冲原理 以HAc~ Ac-为例： 抗碱成分 抗酸成分 Ca Cb
以HA~A-共轭酸碱对形成的缓冲溶液为例， 三、缓冲溶液pH值的计算 以HA~A-共轭酸碱对形成的缓冲溶液为例， - + A H HA c0/mol·L-1 ca 0 cb ceq/mol·L-1 ca －x x cb +x
两边取负对数，得到缓冲液pH值计算公式 注意 ca、cb为混合后混合液中酸碱浓度 Ka为酸的酸常数
公式应用举例： NaHCO3— Na2CO3 NaH2PO4—Na2HPO4 NaH2PO4—Na2HPO4 NH3 · H2O — NH4Cl
缓冲能力 ①缓冲溶液的pH值主要是由 决定的，还 与 有关。 ②缓冲能力与缓冲溶液中各组分的浓度有关。 [ca / cb]前 0.18/0.02 =9 0.15/0.05=3 0.1/0.1=1 0.05/0.15 =0.33 0.02/0.18 =0.11 加入碱达 0.01mol/L 0.17/0.03 0.14/0.06 0.09/0.11 0.04/0.16 0.01/0.19 [ca / cb]后 5.67 2.3 0.82 0.25 0.053 pH变化 0.20 0.12 0.09 0.32 [ca / cb]前 0.2/0.2 0.1/0.1 0.05/0.05 0.02/0.02 加入碱达0.01mol/L 0.19/0.21 0.09/0.11 0.04/0.06 0.01/0.03 [ca / cb]后 （0.904） （0.818） （0.667） （0.333） pH变化 0.04 0.09 0.18 0.48 ①缓冲溶液的pH值主要是由 决定的，还 与 有关。 ②缓冲能力与缓冲溶液中各组分的浓度有关。 当ca /cb一定时，ca +cb越大，缓冲能力越强。 当ca +cb一定时，ca /cb=1时，缓冲能力最强。 ③有效缓冲范围pH=pKa±1，即ca/cb在0.1~10之间。
四、缓冲溶液的选择和配制 ① 根据pH值，选择 与所需pH值相等或相近的共轭酸碱对。 ②若 与所需pH不完全相等，依所需pH调整 ，即ca/cb在0.1~10之间。 ③为了有较大的缓冲能力，ca、cb在 0.05 ~ 0.5mol∙L-1范围内。
④选择缓冲对时，还要考虑缓冲对是否与主药发生配伍禁忌；缓冲对在加温灭菌和贮存期内是否稳定；以及是否有毒等。 ⑤必要时用pH计或精密pH试纸测定。
例：如何利用0.10 mol/L HAc和0.10 mol/L NaAc溶液配制pH为5.00的缓冲溶液1000 ml? 解： 设加入HAc的体积为x ml， 则NaAc的体积为（1000-x）ml。 HAc H+ + Ac-
例：欲配制pH=4. 70的缓冲液500ml，现有0. 5mol∙L-1NaOH溶液50. 0mL，应取多少mL 0 例：欲配制pH=4.70的缓冲液500ml，现有0.5mol∙L-1NaOH溶液50.0mL，应取多少mL 0.5mol∙L-1HAc溶液与之混合？