缓冲溶液与缓冲作用原理
缓冲溶液
[HCO3 ] pH pK a1 ' lg [CO2 (溶解)]
(pKa1’ = 6.10)
正常人血浆中[HCO3-]和[CO2(aq)]浓度分别为 0.024mol· L-1和0.0012mol· L-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
第三节 缓冲容量和缓冲范围
一、缓冲容量β
定义：使单位体积缓冲溶液的 pH 改变1 个单位时，所需加入一元强酸或一元强 碱的物质的量n 称为缓冲容量(buffer capacity)。用β表示。
pKa=4.75
pKa=7.21
pKa=9.27
7
二、影响缓冲容量的因素
缓冲比一定时缓冲溶液的总浓度(cHB+cB-)越大, 缓冲容量β越大。 总浓度一定时, 缓冲比越接近于1， 缓冲容量β越大。
加入OH 后, OH + HAc → Ac +H2O
-
∴c(Ac-) = (0.1+0.01) mol/L
c(HAc) = (0.04-0.01)mol/L
c( B ) pH pKa lg c( HB)
0.1 0.01 4.75 lg =5.31 0.04 0.01
△pH= 5.31-5.15= +0.16
三、缓冲范围
一般认为, 当缓冲比大于10:1或小于1:10时,缓 冲溶液已基本失去缓冲作用能力。
缓冲范围 pKa-1 ≤ pH ≤ pKa+1
第四节 配制缓冲溶液的原则
1.选择合适的缓冲系 缓冲对的pKa越接近所需的pH越好。 缓冲对不能与反应物或生成物反应。
12、缓冲溶液的作用及其缓冲原理
缓冲溶液的作用及其缓冲原理
缓冲溶液的作用，在于它具有抵御外来酸碱及稀释影响pH变化的能力。
缓冲溶液一般由一定浓度的共扼酸碱对所组成。
如[HAC－NaAC]等，它的缓冲原理，现以HAC－NaAC 所组成的缓冲溶液为例来说明：HAC是弱电解质，在水溶液中只有部分电离，NaAC是强电解质，在水溶液中可完全电离：
HAC == H+＋AC—（1）
NaAC == Na+＋AC—（2）
如果在此缓冲溶液中，加入少量的强酸，则加的H+与溶液中的AC—结合成HAC分子，反应（1）式向逆方向进行，溶液中的［H+］增加不多，pH变动不大。
如加入少量碱，则加入的[OH—]与溶液中的H+结合生成水分子，从而引起HAC继续电离（即反应向右进行）以补充消耗了的H+离子，因此，溶液中的（H+）降低不多，pH变动不大。
如果将溶液稀释（体积变化），虽然［H+］降低了，但［AC—］也降低了，同离子效应减弱，促使HAC的电离憎加，即产生的H+离子可维持溶液的pH基本不变。
缓冲溶液的缓冲原理.
谢
制作人：
谢
杨斌
+
外来H-
平衡移动结果：外来H+被消耗。溶液pH没有明 显降低 抗酸缓冲作用
缓冲作用的原理
HAc + H2O 平衡移动方向 Ac－ + H3O +
+
OH-
H2O 平衡移动结果：外来OH－被消耗。HAc 解离补充了 消耗的H＋，pH没有明显升高 抗碱缓冲作用
缓冲作用的原理
• 1．弱酸及其对应盐的缓冲作用原理 （HAc — NaAc）
– 抗酸成分： Ac-（主要来自NaAc） – 抗碱成分：HAc
抗酸作用：Ac-+H+
抗碱作用：HAc+OH-
HAc
Ac-+H2O
缓冲作用的原理
• 2． 弱碱及其对应盐的缓冲作用原理： (NH3· H2O-NH4Cl)
抗酸成分：NH3 抗碱成分： NH4+ （主要来自NH4Cl）
抗酸作用：NH3+H+ 抗碱作用：NH4+ +OH-
药用基础化学/ 同离子效应和缓冲溶液
缓冲溶液的缓冲原理
பைடு நூலகம்冲作用的原理
以HAc~NaAc缓冲体系为例： HAc + H2O 因NaAc的同离子效应 抑制了HAc 的解离 体系中存在大量HAc和Ac－ H3O + + Ac－
缓冲作用的原理
在HAc~NaAc缓冲体系中加入少量强酸时： HAc + H2O H3O + + Ac－ 平衡移动方向
NH4+ NH3· H 2O
缓冲作用的原理
• 3．多元酸的酸式盐及其对应的次级盐的缓 冲作用原理 NaHCO3-Na2CO3 抗酸成分： CO32-（Na2CO3） 抗碱成分： HCO3-（NaHCO3） 抗酸：CO32-+H+ HCO3抗碱：HCO3-+OHCO32-+H2O
第4章 缓冲溶液
缓冲溶液pH的计算
例 将20 mL 0.10 mol· -1 的 H3PO4溶液与 30 mL L 0.10 mol· -1 的 NaOH溶液混合，求所得缓冲溶 L 液的pH=？( pKa1=2.16, pKa2=7.21, pKa3=12.32 )
解: 反应后 H3PO4 0 NaH2PO4 反应前 反应后 2.0 mmol 1.0 mmol + NaOH 1.0 mmol + NaOH 1.0 mmol 0
1
分子分母同乘 ([HB]+[B-])
分子分母同除[HB-]
4.3.2 缓冲比与最大缓冲容量βmax
1 2.303 c总 [B ] [HB] 1 [HB ] 1 [B ] 缓冲比等于1时， 1
2.303
lg i Azi
2
I
实际应用中，常用pH计测量缓冲溶液pH值， 然后滴加少量强酸强碱加以调节。
不同I和z时缓冲溶液的校正因数（20oC）
I 0.01 0.05 z = +1 +0.04 +0.08 z=0 -0.04 -0.08 z = -1 -0.13 -0.25 z = -2 -0.22 -0.42
第四章 缓冲溶液
Buffer Solution
本章要点
缓冲溶液的组成及作用机理
缓冲容量
缓冲溶液pH值计算
缓冲溶液的应用
4.1缓冲溶液及缓冲机制
实验现象： 向1.8×10－5mol/LHCl 溶液中(pH=4.74)中加入少 量酸或碱，pH值会发生显
著变化；
向HAc-NaAc混合液中 加入少量酸或碱，溶液的 pH值几乎不变。
缓冲溶液的组成及其作用
抗酸成分 抗碱成分 NH3· H2O -------- NH4Cl CH3NH2 -------- CH3NH3+Cl(甲胺) （盐酸甲胺）
三、缓冲作用原理
HAc－NaAc + HAc＋H2O ⇌ H3O +Ac + NaAc Na +Ac 当在该溶液中加入少量强酸时， + 共轭碱为抗酸成分 H ＋ Ac → HAc 当溶液中加入少量强碱时， OH +H3O+ → 2H2O 共轭酸为抗碱成分
由于缓冲溶液中同时含有较大量 的抗碱成分和抗酸成分，它们通过弱 酸解离平衡的移动以达到消耗掉外来 的少量强酸、强碱，或对抗稍加稀释
+ 的作用，使溶液H 离子或OH
离子
浓度未有明显的变化，因此具有缓冲 作用。
第四节 缓冲溶液的组成及其作用 一、缓冲作用及缓冲溶液的概念 缓冲溶液：能抵抗外来少量强酸、强 碱或稍加稀释，而保持其pH值基本不 变的溶液
缓冲作用：缓冲溶液对强酸、强碱或 稀释的抵抗作用
二、缓冲溶液的组成
抗酸成分 组成：缓冲对（缓冲系） 抗碱成分 （一）弱酸及其共轭碱 抗碱成分 抗酸成分 HAc -------- NaAc NaHCO3 -------- Na2CO3 NaH2PO4 -------- Na2HPO4 H3BO3 -------- Na2B4O7 H2C8H4O4 -------- KHC8H4O4 (邻苯二甲酸) （邻苯二甲酸氢钾）
缓冲溶液
2.pH与缓冲比有关，缓冲比=1时， pH = pKa 。 3.稀释时 c B-, c HB 同等降低, n B- = n HB , pH 基本 不变。
上一内容 下一内容
θ
+
+
缓冲溶液 pH 值的计算
L 例:将0.10 mol· -1的 NaH2PO4 溶液 10.0 ml 和 0.20 mol· -1的Na2HPO4 溶液 1.0 ml 混合，计算该混合液 L 的 pH 值。已知磷酸的 Ka2θ = 6.23×10-8 解： H2PO4H+ + HPO42-
cH PO
2 4
c HPO 2
4
0.10 10.0 0.0909 (mol L1 ) 10.0 1.0 0.20 1.0 0.0182 (mol L1 ) 10.0 1.0
c共轭碱 0.0182 8 pH pK a lg lg 6.23 10 lg 6.51 c共轭酸 0.0909
-
pH= pKa + lg
[HB] θ a
pH pK lg
n B nHB
cB cHB
(V总 相同)
或 pH pK a lg
上一内容
下一内容
缓冲公式
c B说明： pH= pKa + lg c HB
θ
1.pH取决于缓冲系中弱酸的Kaθ值，受温度影响。
θ θ
NH3-NH4 ， NH4 的pKa 2H2PO4 -HPO4 ， H3PO4 的pKa2
第五章 缓冲溶液（buffer solution）
引 言
在正常人体内进行新陈代谢的过程中，会不断产生 二氧化碳、磷酸、乳酸、乙酰乙酸等酸类物质，也使血 液的酸性增强；也会产生一些碱类物质，如氨。 另一方面，我们吃的蔬菜和果类都含有较多的碱性 盐类，如乳酸、柠檬酸的钾盐和钠盐等，它们在体内被 吸收后也会增加血液的碱性，而正常人体血液的pH 始 终保持在一恒定范围内，为什么
3.缓冲溶液
第三章缓冲溶液第一节缓冲溶液及缓冲机制一、缓冲溶液及其组成缓冲溶液（buffer solution）：能抵抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释，而保持其pH值基本不变的溶液。
例如：HAc-NaAc、NH3-NH4Cl、NaH2PO4-Na2HPO4。
往这些溶液中加入少量强酸、强碱或稍加稀释它们的pH值能保持基本不变。
缓冲作用（buffer action）：缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗作用。
组成：我们通常所说的缓冲溶液一般是由足够浓度的共轭酸碱对的两种物质组成的。
例如：HAc-NaAc、NH3-NH4Cl、NaH2PO4-Na2HPO4等。
即：共轭酸+ 共轭碱---------共轭酸碱对即为缓冲系或缓冲对。
类型:1. 弱酸（过量）+ 强碱=弱酸共轭碱。
如：HAc（过量）+ NaOH=（HAc–NaAc）2. 弱碱共轭酸如：（NH3·H2O–NH4Cl）3. 多元酸的酸式盐+ 共轭碱如：NaH2PO4-Na2HPO44. 强酸+弱酸的共轭碱（过量）构成缓冲溶液的条件：①共轭酸碱对并存于溶液中；②浓度足够大，体积（量）足够多。
二．缓冲机制以HAc-NaAc缓冲系为例来说明缓冲溶液的缓冲机制HAc+H2O H3O+ + Ac-NaAc Na+ + Ac-1.当在该溶液中加入少量强酸时，H++Ac-HAc, 消耗掉外来的H+离子, 溶液的pH值基本保持不变。
2.当溶液中加入少量强碱时，OH-+H3O+2H2O, 消耗掉外来的OH-离子，pH值基本保持不变。
第二节缓冲溶液pH值一.缓冲溶液pH的计算公式以HB-NaB缓冲系为例来说明HB-NaB缓冲系存在此平衡HB +H2O H3O++B-NaB Na+ + B-有[H3O+]＝K a×等式两边各取负对数，则得pH＝p K a+lg＝p K a+lg(Henderson—Hasselbalch方程式)注：p K a为弱酸解离常数的负对数，[HB]和[B-]均为平衡浓度。
基础化学第7章缓冲溶液
由此得出：
缓冲溶液具有抗酸性、抗碱性和抗稀释性.。
【例题2】 在0.10mol·L-1NaH2PO4溶液300ml中 加 入0.10 mol·L-1NaOH溶液200ml 和400ml ， 求混合溶液的pH值。 解：（1）在NaH2PO4溶液中加入200ml0.10 mol·L-1NaOH溶液后有如下反应， 过量
pH 4.75 lg 0.055 4.75 0.56 5.31 0.015
即缓冲溶液的pH值由原来的5.15升至5.31
（3）加入100ml水后，溶液的pH值:
[HAc] = 0.020 1000 0.018 (mol·L-1) 1100
[NaAc]= 0.0501000 0.045 (mol·L-1) 1100
缓冲比在 1 ～ 10 具有有效缓冲作用
10
1
pH = pKa ±1
pKa + 1～ pKa -1
常用缓冲系的缓冲范围
缓冲系
HCl-KCl
H2C8H4O4- NaOH KHC8H4O4- NaOH
HAc-NaAc
KH2PO4- NaHPO4 H3BO3- NaOH
NaHCO3- Na2CO3
pKa 缓冲范围 1.0～2.2
7.0
指示剂
溴麝香草酚蓝
颜色 绿 绿
绿
加酸 黄 黄
绿
加碱 蓝 蓝
绿
黄 6.0~~绿~~~7.6 蓝
2．定义：
把能够抵抗外来少量强酸、强碱或 稍加稀释而保持pH值基本不变的溶液称 为缓冲溶液。
把溶液能够抵抗外来少量强酸、强 碱或稀释而保持pH值基本不变的作用称 为缓冲作用。
缓冲溶液的缓冲作用原理
缓冲溶液的缓冲作用原理缓冲溶液是指具有抑制溶液酸碱性质变化的能力的溶液。
缓冲作用是由溶液中溶质的种类和浓度决定的。
当外加强酸性或碱性物质时，缓冲溶液能够抵抗溶液酸碱性质的改变，使溶液的pH值保持稳定。
缓冲作用有以下几个方面的原理。
1.酸碱中和作用：缓冲溶液中一部分组分是弱酸或弱碱，当外加酸碱物质时，缓冲溶液中的弱酸或弱碱与外加物质发生反应进行酸碱中和反应。
例如，乙酸钠溶液是一种常用的缓冲溶液，其中乙酸可以中和外加的碱，乙酸钠可以中和外加的酸，从而维持溶液的酸碱性质不发生明显变化。
2.酸碱离解平衡：缓冲溶液中弱酸和其对应的盐或弱碱和其对应的盐的存在，可以形成酸碱离解平衡。
在这种酸碱离解平衡中，酸和碱可以互相转化，维持溶液pH值的稳定。
例如，醋酸-醋酸钠缓冲溶液中，醋酸和醋酸钠处于酸碱离解平衡状态，当外界加入强酸或强碱时，酸和碱之间的转化可以保持溶液pH值的稳定。
3.离子效应：缓冲溶液中的阳离子和阴离子也可以对溶液的缓冲作用起到重要的影响。
当溶液中含有与表面电荷相同的阴离子或阳离子时，缓冲效果更明显。
例如，磷酸盐缓冲溶液中的磷酸盐离子可以缓冲外加的酸或碱，同时还可以与金属离子形成沉淀或配位络合，缓冲作用更加显著。
4.缓冲溶液的浓度：缓冲作用与溶液中缓冲剂的浓度有密切关系。
一般来说，缓冲溶液的缓冲能力与其浓度成正比。
当缓冲剂浓度较低时，外加的酸碱物质会消耗很多缓冲剂离子，导致溶液的酸碱性质发生明显变化。
但是当浓度超过一定范围时，会引起其他问题，如溶液的黏度变大、成本增加等。
5.pH值选择：总之，缓冲溶液的缓冲作用原理是多方面因素的综合结果。
酸碱中和作用、酸碱离解平衡、离子效应、缓冲溶液的浓度以及pH值的选择都对缓冲作用起到重要的影响。
通过合理选择缓冲剂和溶液条件，可以得到适用于各种实验和工业应用的缓冲溶液。
缓冲作用原理
缓冲作用原理缓冲作用是指当外部环境对系统产生影响时，缓冲物质能够减轻这种影响的能力。
在化学、生物学、环境科学等领域中，缓冲作用都扮演着重要的角色。
本文将探讨缓冲作用的原理，以及它在不同领域中的应用。
缓冲作用的原理主要涉及酸碱平衡和化学反应动力学两个方面。
首先，我们来看酸碱平衡。
当一种酸或碱被加入到缓冲溶液中时，缓冲溶液中的缓冲物质会与所加入的酸碱发生反应，使溶液中的pH值保持相对稳定。
这是因为缓冲物质能够接受或释放氢离子，从而抵消外部酸碱的影响，使溶液的酸碱性保持在一个较为稳定的范围内。
其次，缓冲作用还涉及化学反应动力学。
在化学反应中，缓冲物质可以吸收或释放反应中的产物，从而减缓反应速率的变化，使反应过程更加平稳。
这种作用在生物体内尤为重要，因为生物体内的许多生化反应都需要在特定的pH范围内进行，而缓冲作用正是维持这一稳定pH的关键。
除了化学领域，缓冲作用在生物学和环境科学中也有着广泛的应用。
在生物学中，细胞内外的缓冲系统能够维持细胞内外环境的稳定，保证细胞正常的生理功能。
例如，血液中的缓冲系统能够维持血液的pH在7.35-7.45之间，确保人体内部环境的稳定。
在环境科学中，土壤和水体中的缓冲系统能够减轻外部酸碱物质对土壤和水体的影响，保护生态系统的稳定性。
总的来说，缓冲作用的原理是通过吸收或释放氢离子或其他产物，使系统的pH值或其他性质保持相对稳定。
这种稳定性对于维持化学反应、生物体内外环境的稳定至关重要。
在不同领域中，缓冲作用都发挥着重要的作用，为我们的生活和科学研究提供了重要的支持。
因此，我们应该充分认识缓冲作用的重要性，深入研究其原理和应用，以更好地发挥其作用，推动科学技术的发展，保护生态环境的稳定，促进人类社会的可持续发展。
缓冲溶液的课件PPT
缓冲溶液的应用
• 碳酸氢盐缓冲对在血液中的缓冲能力最大。碳酸氢盐缓冲对在血 液中存在如下平衡：
CO2 + H2O ⇌ H2CO3 ⇌ H+ + HCO3-
肺
肾
当体内物质代谢生成酸性物质时，平衡逆向进行，可
通过加快肺部呼吸吐出 CO2； 当体内碱性物质增多并进入血浆时，平衡正向进行，则由肺
部控制对 CO2 的呼出，以及由肾脏加速对HCO3-的排泄，进 一步保持血浆的 pH 恒定。
缓冲溶液的酸碱性
• 任何缓冲溶液的缓冲能力都有一定的限度。常用缓冲 容量来表示缓冲溶液的缓冲能力。
• 缓冲容量：使1L（或1ml）缓冲溶液的pH值改变1个单 位所需加入的强酸或强碱的量。
• 影响因素: ➢ 缓冲比（c共轭酸/c共轭碱）一定时，总浓度（c共轭酸+c共轭
碱）越大，抗酸抗碱成分越多，缓冲容量也越大。 ➢ 总浓度一定时，缓冲比为1，缓冲容量最大；反之，
H2PO4- – HPO42- , HCO3- – CO32- …
缓冲溶液的作用原理
• 缓冲溶液的作用原理：（以HAc-NaAc缓冲系为例）
弱电 解质
强电 解质
NaAc → Na+ + Ac- (存在大量Ac-) HAc ⇌ H+ + Ac-
缓冲溶液的作用原理
• 缓冲溶液的作用原理：（以HAc-NaAc缓冲系为例）
pH pKa lg [Ac ] pKa lg CAc
[ HAc ]
CHAc
0.01* 0.1
4.75 lg
0.04 0.03* 0.1
0.04
4.27
缓冲溶液的酸碱性
• 例的2pH计值算。由（0.已10知m，olN/LHN3H的4CKlb及= 01..2705×m1o0l-/5L）N。H3 构成的缓冲溶液
实验报告缓冲溶液
一、实验目的1. 了解缓冲溶液的概念和作用。
2. 掌握缓冲溶液的制备方法。
3. 研究缓冲溶液的性质，如pH值、缓冲容量等。
二、实验原理缓冲溶液是一种能够抵抗外界酸碱物质加入时pH值变化的溶液。
它由弱酸及其共轭碱或弱碱及其共轭酸组成。
缓冲溶液的pH值主要由弱酸和其共轭碱的浓度比决定，其pH值计算公式为：pH = pKa + log([A-]/[HA])其中，pKa为弱酸的酸解离常数，[A-]为共轭碱的浓度，[HA]为弱酸的浓度。
缓冲溶液的性质主要包括pH值、缓冲容量、缓冲范围等。
pH值是缓冲溶液的重要指标，表示溶液的酸碱程度；缓冲容量表示缓冲溶液抵抗酸碱物质的能力；缓冲范围是指缓冲溶液能够抵抗酸碱物质加入时pH值变化的能力范围。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：pH计、移液管、容量瓶、烧杯、玻璃棒等。
2. 试剂：醋酸、醋酸钠、氢氧化钠、盐酸、蒸馏水等。
四、实验步骤1. 准备缓冲溶液（1）取10mL醋酸，加入100mL容量瓶中。
（2）用移液管准确量取5mL醋酸钠，加入容量瓶中。
（3）用蒸馏水定容至100mL，摇匀。
2. 测定缓冲溶液的pH值（1）用pH计测定缓冲溶液的pH值。
（2）记录pH值。
3. 研究缓冲溶液的性质（1）加入少量盐酸，观察缓冲溶液pH值的变化。
（2）加入少量氢氧化钠，观察缓冲溶液pH值的变化。
（3）计算缓冲溶液的缓冲容量。
五、实验结果与分析1. 缓冲溶液的pH值为4.74。
2. 加入少量盐酸后，缓冲溶液的pH值变化不大，说明缓冲溶液能够抵抗酸性的变化。
3. 加入少量氢氧化钠后，缓冲溶液的pH值变化不大，说明缓冲溶液能够抵抗碱性的变化。
4. 缓冲溶液的缓冲容量为0.10mol/L。
六、实验结论1. 成功制备了缓冲溶液，并测定了其pH值。
2. 缓冲溶液具有抵抗酸碱物质加入时pH值变化的能力，即缓冲作用。
3. 缓冲溶液的缓冲容量为0.10mol/L，说明其抵抗酸碱物质的能力较强。
4. 本实验验证了缓冲溶液的性质，为实际应用提供了理论依据。
缓冲溶液的缓冲作用原理及其应用
缓冲溶液的缓冲作用原理及其应用一、缓冲溶液的概述缓冲溶液是指能够抵抗外界酸碱强度变化，保持溶液酸碱性质相对稳定的溶液。
缓冲溶液的酸碱性质在一定范围内基本不变，这使得缓冲溶液在许多领域中具有广泛的应用。
二、缓冲溶液的作用原理缓冲作用原理主要涉及酸碱中和反应以及缓冲剂的选择和使用。
下面将对这些内容进行详细说明。
1.1 酸碱中和反应缓冲溶液的酸碱中和反应是实现缓冲作用的基础。
在缓冲溶液中，酸性物质和碱性物质通过反应相互中和，使得溶液中的H+和OH-浓度保持在一定的范围内，从而维持溶液的酸碱性质相对不变。
1.2 缓冲剂的选择和使用缓冲剂是构成缓冲溶液的重要组成部分。
缓冲剂的选择要根据所需要缓冲的pH范围和应用环境的要求。
常见的缓冲剂包括醋酸-醋酸钠、磷酸盐缓冲溶液、氨基酸缓冲溶液等。
这些缓冲剂能够通过吸收或释放H+来稳定溶液的酸碱性质。
三、缓冲溶液的应用缓冲溶液广泛应用于许多领域，以下列举了常见的应用场景。
2.1 生物学实验在生物学实验中，许多酶和蛋白质的活性对溶液的pH值非常敏感，而缓冲溶液可以稳定pH值，确保实验结果的准确性和可重复性。
同时，在DNA和RNA的提取、扩增和测序过程中，缓冲溶液能够维持酶的稳定性，提高反应效率。
2.2 化学分析在化学分析中，一些试剂的反应性能也对溶液的酸碱性质有一定要求。
因此，使用缓冲溶液可以有效控制试剂反应的速率和结果，提高分析的准确性和可靠性。
2.3 医药制剂在药物的研发和制造过程中，合适的缓冲溶液能够保持药物的稳定性，避免药物分解和失效。
此外，一些药物在体内对酸碱度敏感，使用缓冲溶液可以控制其释放速率和效果。
2.4 食品工业食品工业中常常需要调整酸碱性质来改善食品的口感和品质。
通过使用缓冲溶液，可以有效控制食品的酸碱度，达到所需的口感和质感。
四、总结缓冲溶液的缓冲作用原理，可以使溶液的酸碱性质相对稳定，并在许多领域中发挥重要作用。
在实践中，选择合适的缓冲剂并正确使用是实现缓冲作用的关键。
缓冲溶液
缓冲溶液一、缓冲溶液与缓冲作用原理（一）缓冲作用与缓冲溶液纯水在25℃时PH值为7.0，但只要与空气接触一段时间，因为吸收二氧化碳而使PH值降到5.5左右。
1滴浓盐酸（约12.4mol·L-1）加入1升纯水中，可使[H＋]增加5000倍左右（由1.0×10-7增至5×10-4mol·L-1），若将1滴氢氧化钠溶液（12.4mol·L-1）加到1升纯水中，PH变化也有3个单位。
可见纯水的PH值因加入少量的强酸或强碱而发生很大变化。
然而，1滴浓盐酸加入到1升HOAc-NaOAc混合溶液或NaH2PO4-Na2HPO4混合溶液中，[H+]的增加不到百分之一（从1.00×10-7增至1.01×10-7mol·L-1）,PH 值没有明显变化.这种能对抗外来少量强酸/强碱或稍加稀释不引起溶液PH值发生明显变化的作用叫做缓冲作用;具有缓冲作用的溶液,叫做缓冲溶液。
（二）缓冲溶液的组成缓冲溶液由足够浓度的共轭酸碱对组成。
其中，能对抗外来强碱的称为共轭酸，能对抗外来强酸的称为共轭碱，这一对共轭酸碱通常称为缓冲对、缓冲剂或缓冲系，常见的缓冲对主要有三种类型。
1．弱酸及其对应的盐例如，HOAc-NaOAc（实际上是OAc-）；H2CO3-NaHCO3；H2C8H4O4-KHC8H4O4（邻苯二甲酸-邻苯二甲酸氢钾）；H3BO3-Na2B4O7（四硼酸钠水解后产生H2BO-3）。
2．多元弱酸的酸式盐及其对应的次级盐，例如，NaHCO3-Na2CO3；NaH2PO4-Na2HPO4；NaH2C5HO7（柠檬酸二氢钠）-Na2HC6H5O7；KHC8H4O4-K2C8H4O4。
3．弱碱及其对应的盐例如NH3-NH+4CL-；RNH2-RNH+3A-（伯胺及其盐）；Tris-TrisH+A-（三羟甲基烷及其盐）。
（三）缓冲溶液的作用原理现以HOAc-NaOAc缓冲溶液为例，说明缓冲溶液之所以能抵抗少量强酸或强碱使PH稳定的原理。
分析化学及实验：缓冲溶液
缓冲范围 1.5～3.0 2～3.5 3～4.5 4～5.5 4.5～6.0 6.5～8 7.5～9 8.5～10 8.5～10
05
缓冲溶液在医学上的意义
血液pH=7.35 -7.45，由多种缓冲对起作用。
其中
HCO
3
/
H 2浓CO度3最高，缓冲能力最大。
抗酸成分
H++HCO3- K1θ H2CO3
（需NaAc·3H2O晶体49.4g。 需NaOH溶液65.3ml。）
1.有较大的缓冲能力: c 较大(0.01～1mol·L-1);
pH≈pKa, 即ca∶cb≈1∶1
HAc— NaAc : pKa=4.76 (pH 4～5.5) NH4OH—NH3: pKb=4.75 (pH8 ～10 ) (CH2)6N4— (CH2)6N4H+: pKb=8.87
• 用来校正pH计，在一定温度下有准确pH值的溶 液，其pH值由实验测定。理论上计算此类溶液 的pH值时，必须考虑离子强度的影响。
重要的缓冲溶液
• 缓冲溶液选择原则：
• 缓冲溶液对测量过程应没有干扰； • 所需控制的pH应在缓冲溶液的缓冲范围内； • 有足够的缓冲容量； • 无污染，价格便宜 • 全域缓冲溶液：有很宽pH范围，一般由几种不同pKa（一元或多元酸及其共轭碱）物质
HAc + H2O
抗碱成分
NaAc
H3O+ + AcNa+ + Ac-
抗酸成分
加少量H+，平衡，使[H+] ，pH值几乎不变。
加少量OH-，平衡，补充减少的H+， pH值几乎不变。
加少量水，[H+] 、[Ac-] ，同离子效应 ，平衡 ， pH值几乎不变。
缓冲溶液作用原理举例
缓冲溶液作用原理举例
缓冲溶液，是指在一定条件下，能够抵抗外部添加物质所引发的pH值变化的溶液。
那么，缓冲溶液的作用原理究竟是什么呢？接下来，本文将为大家介绍缓冲溶液的作用原理并通过生活中的实例进行说明。
一、缓冲溶液的作用原理
缓冲溶液的作用原理主要是通过溶液中共存的弱酸和其共轭碱、
弱碱和其共轭酸之间进行反应，以吸收或释放H+离子，从而抑制外部
添加物质导致溶液pH值的变化。
常见的缓冲溶液有琼脂缓冲溶液、磷
酸盐缓冲溶液、TRIS缓冲溶液等。
二、缓冲溶液作用原理举例
缓冲溶液作用原理也存在于我们生活的方方面面，在此，我们以
胃酸和抗酸药物为例，联系实践，具体说明缓冲溶液怎么起作用。
胃酸作为一种强酸，含有大量的H+离子，pH值为1～3，主要是
对食物进行消化的。
但是，在制药过程中，胃酸往往会导致问题，例
如造成药物的过早分解或不良反应等。
此时，抗酸药物便派上用场了。
抗酸药物可以在胃酸中溶解，并释放出OH-离子，与胃酸中的H+离子
结合，从而中和胃酸中的酸性物质，抑制胃酸，达到保护药物的作用。
总结：
缓冲溶液的作用原理是利用弱酸和其共轭碱、弱碱和其共轭酸之
间的反应来吸收或释放H+离子，从而抑制外部添加物质导致溶液pH值的变化。
从生活的实例中我们也可以看到，缓冲溶液起到了保护药物
的作用，维持身体健康。
《缓冲溶液》教案
第五章第五节缓冲溶液[知识点]1.学生了解缓冲溶液概念。
2.学生能够理解缓冲溶液的缓冲原理。
3.学生能掌握几种缓冲溶液的配制。
[重点]1.缓冲溶液的缓冲原理。
[难点]1.培养学生归纳总结的能力。
第1课时一、缓冲溶液定义：把能够抵抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释而保持pH值基本不变的溶液称为缓冲溶液。
把溶液能够抵抗外来少量强酸、强碱或稀释而保持pH值基本不变的作用称为缓冲作用。
1、缓冲溶液的组成缓冲溶液一般是由弱酸和弱酸盐或弱碱和弱碱盐两种物质组成的，构成缓冲溶液的这一对物质称为缓冲对。
两种物质的化学式之间用一短线相连，以表示缓冲对。
经实验发现，不仅由NaH2PO4-Na2HPO4组成的溶液具有缓冲作用，而且由HAc-NaAc、NH4Cl-NH3、NaH2PO4-Na2HPO4等组成的溶液同样具有缓冲作用（1）抗酸成分共轭碱(足量)组成抗碱成分共轭酸(足量)（2）缓冲对（系）：把组成缓冲溶液的共轭酸碱对称为缓冲对（系）。
典型缓冲溶液的三种类型：①弱酸及其共轭碱：如：HAc－NaAc; H2CO3－NaHCO3;C6H4(COOH)2－C6H4(COOH)COOK②弱碱及其共轭酸：如：NH3－NH4Cl；CH3NH2－CH3NH3+Cl-③多元酸碱的共轭酸碱对：如：NaHCO3－Na2CO3；NaH2PO4－Na2HPO4常见的缓冲对（系）如下表第2课时二、缓冲作用原理以HAc ～NaAc缓冲溶液为例说明：（足量）HAc + H2O ⇌H3O＋+ Ac-（足量）（1）当加入少量强酸时，溶液中的Ac-就接受H3O＋质子，平衡向着生成HAc分子的方向移动，Ac-是抗酸成分-共轭碱。
（2）当加入少量强碱时，溶液中的H3O＋与OH-结合生成水，平衡向着HAc分子的解离方向移动，HAc是抗碱成分-共轭酸。
缓冲溶液的缓冲作用实质上是溶液中的共轭酸碱对，在外来少量强酸或强碱的加入后，通过自身的质子转移平衡的移动，来调节溶液的H3O＋离子浓度，使其不发生显著的变化，从而起到保持溶液pH 值几乎不变的作用。
h2co3_nahco3的缓冲原理
h2co3_nahco3的缓冲原理一、缓冲溶液的作用机制缓冲溶液是指在一定条件下，能够抵抗酸碱度变化的溶液。
缓冲溶液的作用机制主要有两个方面：酸碱中和和酸碱质子转移。
1. 酸碱中和作用在缓冲溶液中，当有酸或碱被加入时，会与缓冲溶液中的酸碱成分发生中和反应，从而使溶液的酸碱度保持相对稳定。
以H2CO3/NaHCO3缓冲体系为例，H2CO3可与外加碱中和生成HCO3-，NaHCO3可与外加酸中和生成H2CO3，这种中和作用能够稳定溶液的酸碱度。
2. 酸碱质子转移作用缓冲溶液中的酸碱成分还可以通过质子的转移来抵抗酸碱度的变化。
以H2CO3/NaHCO3缓冲体系为例，当有酸被加入时，NaHCO3中的碱性质子会转移给酸，使溶液的酸碱度保持相对稳定；当有碱被加入时，H2CO3中的酸性质子会转移给碱，同样能够稳定溶液的酸碱度。
二、H2CO3/NaHCO3缓冲体系的特点H2CO3/NaHCO3缓冲体系是一种常用的酸性缓冲溶液，具有以下几个特点：1. 酸碱度范围广H2CO3/NaHCO3缓冲体系的酸碱度范围适中，可在pH 4.0-6.0范围内起到缓冲作用。
这使得该缓冲体系在生物化学实验和药物研究中得到广泛应用。
2. 缓冲效果较好H2CO3/NaHCO3缓冲体系中的H2CO3和NaHCO3的浓度比例适宜，能够有效地抵抗外界酸碱度的变化。
这使得该缓冲体系在细胞培养、酶催化反应等实验中具有较好的缓冲效果。
3. 稳定性较强H2CO3/NaHCO3缓冲体系中的H2CO3和NaHCO3具有较高的稳定性，不易被氧化或分解。
这使得该缓冲体系能够长时间保持缓冲作用，适合长时间实验或存储。
4. 适用范围广H2CO3/NaHCO3缓冲体系不仅适用于生物化学实验和药物研究，还适用于食品加工、环境监测等领域。
这是由于H2CO3和NaHCO3是常见的化学物质，易于获取和使用。
总结：H2CO3/NaHCO3缓冲体系利用中和反应和质子转移作用来抵抗酸碱度的变化，具有酸碱度范围广、缓冲效果好、稳定性强和适用范围广等特点。
缓冲溶液缓冲溶液的缓冲原理缓冲溶液pH的计算缓冲
3.5缓冲溶液一、缓冲溶液的缓冲原理（一）定义及组成缓冲溶液：对溶液的酸度起稳定作用的溶液。
（1）向溶液中加入少量的强酸或强碱；（2）溶液中的化学反应产生少量的酸或碱；（3）溶液稍加稀释。
组成：浓度较大的弱酸及其共轭碱，HAc －Ac －；浓度较大的弱碱及其共轭 分析化学中缓冲溶液的用途有：1. 控制溶液的pH 的缓冲溶液；2. 测量溶液pH 时用作参考标准，即标准缓冲溶液（如校正pH 计用）。
二、缓冲溶液pH 的计算以HAc-Ac 为例HAc 初始浓度为c a ，NaAc 的初始浓度为c bH Ac HAcHAcH Ac HAc H Ac NaAc Na Ac c c Ka c c c Ka c +-+-+-+-++⋅=∴=⋅HAc α很小，由于同离子效应，HAc α更小lgab HAc abAc a H bc c c c c c c c Ka c pH pKa -+≈≈∴=⋅=- 三、缓冲容量缓冲范围1. 一元弱酸及其共轭碱：pKa ±1个pH 单位。
2. 二元弱酸及其共轭碱：当∆pKa>2.6时，为两段缓冲溶液pKa 1±1，pKa2±1；当∆pKa<2.6时,缓冲范围为：pKa 1－1至pKa 2＋1四、缓冲溶液的选择和配制：（一）缓冲溶液的选择原则：1.缓冲溶液对测量过程应没有干扰；2.所需控制的pH 应在缓冲范围之内，如果缓冲溶液是由弱酸及其共轭碱组成，pKa 应尽量与所需控制的pH 一致，即pKa ≈pH ；3. 缓冲溶液应有足够大的缓冲指数，以满足实际工作的需要；4.缓冲物质应廉价易得，避免污染。
（二）缓冲溶液的配制（1）弱酸（碱）溶液中加入固体共轭碱（酸）p102 例7（2）用相同浓度的弱酸（碱）和共轭碱（酸），按适当体积混合aa a ab b b b a aa a Hb b Vc V c V c c VV c V c V c c Vc V c K K c V +⋅=⋅⇒=⋅⋅=⋅⇒=⋅=⋅=⋅ （3）在一定量的弱酸（碱）加入强碱（酸），通过酸碱反应生成缓冲溶液。
缓冲溶液的作用原理
缓冲溶液的作用原理
溶液中加入一定量的酸和碱时，有阻碍溶液pH变化的作用，称为缓冲作用，这样的溶液叫做缓冲溶液。
【成分】
缓冲溶液主要成分是弱酸及其盐的混合溶液，弱碱及其盐的混合溶液（如NH3·H2O与NH4Cl）等都是缓冲溶液。
【作用原理】
由弱酸HA及其盐NaA所组成的缓冲溶液对酸的缓冲作用，是由于溶液中存在足够量的碱A-的缘故。
当向这种溶液中加入一定量的强酸时，H 离子基本上被A-离子消耗。
所以溶液的pH值几乎不变；当加入一定量强碱时，溶液中存在的弱酸HA消耗OH-离子而阻碍pH的变化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（三）缓冲溶液的作用原理
现以HOAc-NaOAc缓冲溶液为例，说明缓冲溶液之所以能抵抗少量强酸或强碱使PH稳定的原理。醋酸是弱酸，在溶液中的离解度很小，溶液中主要以HOAc分子形式存在，OAc-的浓度很低。醋酸钠是强电解质，在溶液中全部离解成Na+和OAc-，由于同离子效应，加入NaOAc后使HOAc离解平衡向左移动，使 HOAc的离解度减小，[HOAc]增大。所以，在HOAc-NaOAc混合溶液中，存在着大量的HOAc和OAc-。其中HOAc主要来自共轭酸HOAc，OAc-主要来自NaOAc。这个溶液有一定的[H+]，即有一定的PH值。
HPO2-4是抗酸成分，通过平衡移能对抗外加酸的影响。H2PO2-4是抗碱成分，通过平衡右移能对抗外加碱的影响。
弱碱及其对应盐的缓冲作用原理，例如，NH3-NH4CL（即NH3-NH+4）溶液中，NH3能对抗外加酸的影响是抗酸成分，NH+4能对抗外加碱的影响是抗碱成分。前者通过下述平衡向右移动而抗酸，后者通过平衡向左移动而抗碱，从而使溶液的PH值稳定。
在HOAc-NaOAc缓冲溶液中，存在着如下的化学平衡：
在缓冲溶液中加入少量强酸（如HCL），则增加了溶液的[H+]。假设不发生其他反应，溶液的PH值应该减小。但是由于[H+]增加，抗酸成分即共轭碱OAc-与增加的H+结合成HOAc，破坏了HOAc原有的离解平衡，使平衡左移即向生成共轭碱HOAc分子的方向移动，直至建立新的平衡。因为加入H+较少，溶液中OAc-浓度较大，所以加入的H+绝大部分转变成弱酸HOAc，因此溶液的PH值不发生明显的降低。
在缓冲溶液中加入少量强碱（如NaOH），则增加了溶液中OH-的浓度。假设不发生其他反应，溶液的PH值应该增大。但由于溶液中的H+立即加入的OH-结合成更难离解的H2O，这就破坏了HOAc原有的离解平衡，促使HOAc的离解平衡向右移动，即不断向生成H+和OAc-的方向移动 ，直至加入的OH-绝大部分转变成H2O，建立新的平衡为止。因为加入的OH－少，溶液中抗碱成分即共轭酸HOAc的浓度较大，因此溶液的PH值不发生明显升高。
在溶液稍加稀释时，其中[H+]虽然降低了，但[OAc-]同时降低了，同离子效应减弱，促使HOAc的离解度增加，所产生的H+可维持溶液的PH值不发生明显的变化。所以，溶液具有抗酸、抗碱和抗稀释作用。
多元酸的酸式盐及其对应的次级盐的作用原理与前面讨论的相似。例如，在NaH2PO4-Na2HPO4溶液中存在着离解平衡： 轭酸碱对组成。其中，能对抗外来强碱的称为共轭酸，能对抗外来强酸的称为共轭碱，这一对共轭酸碱通常称为缓冲对、缓冲剂或缓冲系，常见的缓冲对主要有三种类型。
1．弱酸及其对应的盐 例如，HOAc-NaOAc（实际上是OAc-）；H2CO3-NaHCO3；H2C8H4O4-KHC8H4O4（邻苯二甲酸-邻苯二甲酸氢钾）；H3BO3-Na2B4O7（四硼酸钠水解后产生H2BO-3）。
2．多元弱酸的酸式盐及其对应的次级盐，例如，NaHCO3-Na2CO3；NaH2PO4-Na2HPO4；NaH2C5HO7（柠檬酸二氢钠）-Na2HC6H5O7；KHC8H4O4-K2C8H4O4。
3．弱碱及其对应的盐 例如NH3-NH+4CL-；RNH2-RNH+3A-（伯胺及其盐）；Tris-TrisH+A-（三羟甲基烷及其盐）。
缓冲溶液与缓冲作用原理
（一）缓冲作用与缓冲溶液
纯水在25℃时PH值为7.0，但只要与空气接触一段时间，因为吸收二氧化碳而使PH值降到5.5左右。1滴浓盐酸（约12.4mol·L-1）加入1升纯水中，可使[H＋]增加5000倍左右（由1.0×10-7增至5×10-4 mol·L-1），若将1滴氢氧化钠溶液（12.4mol·L-1）加到1升纯水中，PH变化也有3个单位。可见纯水的PH值因加入少量的强酸或强碱而发生很大变化。然而，1滴浓盐酸加入到1升HOAc-NaOAc混合溶液或NaH2PO4-Na2HPO4混合溶液中，[H+]的增加不到百分之一（从1.00×10-7增至1.01×10-7 mol·L-1）,PH值没有明显变化.这种能对抗外来少量强酸\强碱或稍加稀释不引起溶液PH值发生明显变化的作用叫做缓冲作用;具有缓冲作用的溶液,叫做缓冲溶液。
缓冲溶液与缓冲作用原理
[查看该用户在资料中心上传的资料]
[个人资料] [给他留言] [帖子合集]
[回复] [引用] [维护]
--------------------------------------------------------------------------------