缓冲溶液医学知识讲座第一节缓冲溶液及缓冲机制非缓冲溶液与缓冲溶液对比实验结论:HAc—NaAc混合溶液具有抵抗外来少量强酸、强碱而保持pH基本不变的能力。（一）缓冲溶液（buffersolution）能够抵抗外来少量强酸、强碱，或稍加稀释时可保持其pH基本不变的溶液。（二）缓冲作用（bufferaction）缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作用。当加入少量强酸时，外来H+将质子传给Ac-，质子转移平衡左移，溶液的pH保持基本不变。当加入少量强碱时，OH-接受H3O+传递的质子，质子转移平衡右移，补充消耗掉的H3O+离子，而溶液的pH保持基本不变。结论：1.缓冲溶液中同时含有较大量的抗碱成分和抗酸成分，对抗的只是外来的少量强酸、强碱。2.通过弱酸解离平衡的移动，使溶液中H+离子或OH-离子浓度无明显的变化，因此具有缓冲作用。一般由具有足够浓度和一定比例的共轭酸碱对的两种物质组成。共轭酸称为抗碱成分，共轭碱称为抗酸成分。组成缓冲溶液的共轭酸碱对的两种物质合称为缓冲系(buffersystem)或缓冲对(bufferpair)。缓冲溶液中弱酸或弱碱的浓度之和即缓冲系的总浓度。常见的缓冲系第二节缓冲溶液pH的计算一、缓冲溶液pH值近似计算公式（二）Henderson—Hasselbalch方程式的意义1.缓冲溶液的pH首先取决于pKa，其次是缓冲比。pKa一定时，缓冲溶液的pH随缓冲比改变而改变。当缓冲比等于1时，pH=pKa。2.弱酸的解离常数Ka与温度有关，所以温度对缓冲溶液的pH有影响。但温度的影响比较复杂。3.在一定范围内加水稀释时，缓冲溶液的缓冲比不变，由公式计算的pH也不变，即缓冲溶液有一定的缓冲能力。但稀释会引起离子强度的变化，使HB和B-的活度因子受到不同程度的影响，因此缓冲溶液的pH也会随之有微小的改变。若过分稀释，不能维持缓冲系物质的足够浓度，缓冲溶液将丧失缓冲能力。（三）Henderson—Hasselbalch方程式的应用1.已知缓冲溶液中弱酸HB及其共轭碱B-的初始浓度时，用下式计算缓冲溶液的pH。此式适合计算混合后的缓冲溶液的pH。2.由于弱酸的物质的量n(HB)及其共轭碱的物质的量n(B-)在混合前后不变，所以可用下式计算将要混合或已混合的缓冲溶液的pH。3.若配制缓冲溶液的储备液的浓度c(B-)=c(HB),可用下式计算缓冲溶液pH：这里V(HB)、V(B-)是储备液的体积。此式适合在混合前计算缓冲溶液的pH。【例】将20mL0.10mol·L-1的H3PO4溶液与30mL0.10mol·L-1的NaOH溶液混合，求所得缓冲溶液的pH。已知：pKa1=2.16,pKa2=7.21,pKa3=12.32。【解】混合前有关物质的量：n(NaOH)=0.10mol·L-1×30mL=3mmoln(H3PO4)=0.10mol·L-1×20mL=2mmol用c1、V1的H3PO4和c、V的一元强碱NaOH配制缓冲溶液时：NaOH的物质的量：n(NaOH)=c∙VH3PO4的物质的量：n1(H3PO4)=c1∙V1可以得到下述三种缓冲系:H3PO4和H2PO4-H2PO4-和HPO42-HPO42-和PO43-缓冲系为H3PO4和H2PO4-时pH的计算：缓冲系为H2PO4-和HPO42-时pH的计算：缓冲系为HPO42-和PO43-时pH的计算：【例4-1】在500mL0.200mol·L-1NH3溶液中，加入4.78gNH4Cl固体，配制1L缓冲溶液，求此缓冲溶液的pH。【解】NH3的pKb=4.75，则NH4+的pKa=14－4.75=9.25所以，【例4-2】柠檬酸（缩写H3Cit）及其盐是一种细菌培养的常用缓冲体系。用0.100mol·L-1NaH2Cit溶液与0.050mol·L-1NaOH溶液等体积混合，求此缓冲溶液的pH。【解】H3Cit的pKa1=3.13，pKa2=4.76，pKa3=6.40。过量H2Cit-与OH-反应，生成HCit2-，剩余的H2Cit-与HCit2-组成缓冲系。缓冲溶液pH随溶液稀释的改变，一般用稀释值表示。设缓冲溶液的浓度为c，加入等体积水稀释，稀释后与稀释前的pH之差定义为稀释值，符号为：对HA－A-型（如HAc－Ac-）、HA-－A2-型（如H2PO4-－HPO42-）缓冲系，。对HB+－B型（如NH4+－NH3）缓系，。缓冲溶液pH的较为精确的计算要考虑离子活度，即以活度代替浓度。式中称为校正因数。其值与弱酸的电荷数和溶液的离子强度有关【例4-3】pH接近于7.0的磷酸盐缓冲溶液常用来培养酶，某种酶