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如何配置缓冲溶液

时间:2025-03-05 08:25:00 来源:说植物

  缓冲溶液是一种能够抵抗外界pH变化、维持溶液酸碱度相对稳定的溶液。在科学研究、生物实验、医药等领域,缓冲溶液发挥着很重要的作用。那么,如何配置缓冲溶液呢?下面,将为大家详细解答!

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  如何配置缓冲溶液

  ‌1、选择缓冲对‌

  根据所需维持的pH范围选择合适的缓冲对。缓冲对通常由弱酸及其共轭碱或弱碱及其共轭酸组成。例如,若需要pH为7.0的缓冲溶液,可以选择H2PO4—HPO42-作为缓冲对,因为H2PO4-的pKa2=7.21。‌

  ‌2、计算浓度‌

  确保共轭酸碱对的浓度比接近,以便缓冲溶液在所需pH范围内有较强的缓冲能力。例如,对pH 7.0的溶液,可以选择H2PO4—HPO42-缓冲对,并通过计算确保它们的浓度比为1:1。

  ‌3、配制母液‌

  根据所需浓度称取适量的弱酸或弱碱及其盐,溶解并稀释至指定体积。例如,配制0.2 mol/L的Na2HPO4溶液,称取28.40克Na2HPO4溶解并稀释至1000 mL。‌

  ‌4、混合母液‌

  将不同浓度的母液按比例混合,用蒸馏水稀释至最终体积。例如,配制0.1 mol/L的磷酸钠缓冲液,需要将1 mol/L的Na2HPO4和NaH2PO4母液按1:1混合,并稀释至1000 mL。‌

  ‌5、调节pH值‌

  使用适量的强酸或强碱(如盐酸或氢氧化钠)调节溶液的pH值至所需范围。例如,配制pH 7.4的巴比妥缓冲液,可以使用2 mol/L的盐酸溶液调节pH值至7.4。‌

  缓冲溶液的原理

  1、酸碱理论

  缓冲溶液的原理基于酸碱理论,主要包括阿伦尼乌斯酸碱理论、布朗斯特-劳里酸碱理论和路易斯酸碱理论。

  2、缓冲溶液的组成

  缓冲溶液通常由弱酸及其共轭碱或弱碱及其共轭酸组成。在一定范围内,当外界加入少量酸或碱时,缓冲溶液能够通过酸碱反应消耗掉这些物质,从而维持溶液的pH值基本不变。

  3、pH计算

  缓冲溶液的pH值可以通过亨德森-哈塞尔巴尔赫方程进行计算。对于弱酸及其共轭碱组成的缓冲溶液,pH=pKa+log([A-]/[HA]);对于弱碱及其共轭酸组成的缓冲溶液,pH=pKb+log([BH+]/<B>)。

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