第四章第四节缓冲溶液
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缓冲溶液专题教育课件
pH 4.75 lg 0.045 4.75 0.26 5.01 0.025
缓冲溶液旳pH值由原来旳5.15降至5.01
②加入NaOH后缓冲溶液旳pH值： 加入NaOH后，溶液中Ac-旳量增多，HAc旳量降低，所以
[HAc] =(0.020-0.0050)/1.0=0.015(mol·L-1) [NaAc]=(0.050+0.0050)/1.0=0.055(mol·L-1) 代入式得
查表知HPO42-旳pKa3 = 12.66，
反应后：
nHPO24- 0.10×300 - 0.10×100 0.02(mol)
nPO34- = 0.10×100 = 0.01(mol)
代入公式得
pH 12.66 lg 0.01 12.66 - 0.30 12.36 0.02
此时混合溶液旳pH值为12.36。
溶液旳pH值是多少？ （3）加入100ml水后，溶液旳pH值是多少？
（已知HAc pKa=4.75）
解 ： （ 1 ） 缓 冲 溶 液 旳 pH 值 ： 因 为 1L 溶 液 含 0.020mol HAc 和0.050mol NaAc，所以缓冲 溶液中[HAc]和[NaAc]分别为 [HAc]=0.020mol·L-1 [NaAc]=0.050mol·L-1
则
[B-]=c(NaB)+c’(HB)
nB
[共轭碱] CB V nB [共轭酸] CHB nHB nHB
V
[HB]=c(HB)-c’(HB)
缓冲公式又可表达为
pH pKa lg nB
(4-2)
n HB
pH
pKa
lg [B ] [HB]
pKa
lg
[共轭碱] [共轭酸]
缓冲溶液旳pH值由原来旳5.15降至5.01
②加入NaOH后缓冲溶液旳pH值： 加入NaOH后，溶液中Ac-旳量增多，HAc旳量降低，所以
[HAc] =(0.020-0.0050)/1.0=0.015(mol·L-1) [NaAc]=(0.050+0.0050)/1.0=0.055(mol·L-1) 代入式得
查表知HPO42-旳pKa3 = 12.66，
反应后：
nHPO24- 0.10×300 - 0.10×100 0.02(mol)
nPO34- = 0.10×100 = 0.01(mol)
代入公式得
pH 12.66 lg 0.01 12.66 - 0.30 12.36 0.02
此时混合溶液旳pH值为12.36。
溶液旳pH值是多少？ （3）加入100ml水后，溶液旳pH值是多少？
（已知HAc pKa=4.75）
解 ： （ 1 ） 缓 冲 溶 液 旳 pH 值 ： 因 为 1L 溶 液 含 0.020mol HAc 和0.050mol NaAc，所以缓冲 溶液中[HAc]和[NaAc]分别为 [HAc]=0.020mol·L-1 [NaAc]=0.050mol·L-1
则
[B-]=c(NaB)+c’(HB)
nB
[共轭碱] CB V nB [共轭酸] CHB nHB nHB
V
[HB]=c(HB)-c’(HB)
缓冲公式又可表达为
pH pKa lg nB
(4-2)
n HB
pH
pKa
lg [B ] [HB]
pKa
lg
[共轭碱] [共轭酸]
922902-医用化学-第四章 缓冲溶液
3.有一由HAc-NaAc组成的缓冲溶液，若溶液 中c(HAc)＞c(NaAc)，则该缓冲溶液抵抗外 来酸的能力l的0.0015mol/L的MnSO4溶液中，加入 5ml的0.15mol/L氨水，能否生成Mn(OH)2沉淀？ 如在上述MnSO4溶液中先加入0.535g固体NH4Cl， 然后再加5ml的0.15mol/L氨水，是否还能生成 Mn(OH)2沉淀？
例：欲配制pH = 9.0的缓冲溶液 应选择NH3-NH4Cl体系, pKb = 4.74, pKa = 9.26
2.配制的缓冲溶液的总浓度要适当，总浓度太 低缓冲容量过小，总浓度太高，离子强度太大 或渗透压力过高而不适用也会造成试剂的浪费。 所以通常选用总浓度在0.05～0.2mol·L-1范围之 内。
3.计算所需缓冲系的量 通常使用相同浓度的弱酸及其共轭碱。
医学上广泛使用的缓冲溶液的配方列于表4－5 和表4－6，以便参考。
例:欲配置250ml的pH＝5.00的缓冲溶液，应在 125ml浓度为1.0mol/L的NaAC溶液中加入浓度 为6.0mol/L的HAC和H2O各多少ml。
（已知：Ka=1.8×10－5）
第二节 缓冲溶液的pH计算
缓冲溶液pH值的计算（弱酸弱碱同离子效应） 弱酸及其共轭碱：[H+]=Kac酸/c共轭碱 弱碱及其共轭酸： [OH-]=Kbc碱/c共轭酸
例：现有1.0L的缓冲溶液，内含0.01mol的 HAc和0.03mol的NaAc，计算该缓冲溶液 的pH。已知Ka(HAc)=1.75×10-5。 [H+]=Kac酸/c共轭碱
已知：Mn(OH)2的KSP=410-14， NH4Cl的分子量=53.5，氨水的Kb=1.810-5
CO2（溶解）+H2O H2CO3 H+ + HCO3-
例：欲配制pH = 9.0的缓冲溶液 应选择NH3-NH4Cl体系, pKb = 4.74, pKa = 9.26
2.配制的缓冲溶液的总浓度要适当，总浓度太 低缓冲容量过小，总浓度太高，离子强度太大 或渗透压力过高而不适用也会造成试剂的浪费。 所以通常选用总浓度在0.05～0.2mol·L-1范围之 内。
3.计算所需缓冲系的量 通常使用相同浓度的弱酸及其共轭碱。
医学上广泛使用的缓冲溶液的配方列于表4－5 和表4－6，以便参考。
例:欲配置250ml的pH＝5.00的缓冲溶液，应在 125ml浓度为1.0mol/L的NaAC溶液中加入浓度 为6.0mol/L的HAC和H2O各多少ml。
（已知：Ka=1.8×10－5）
第二节 缓冲溶液的pH计算
缓冲溶液pH值的计算（弱酸弱碱同离子效应） 弱酸及其共轭碱：[H+]=Kac酸/c共轭碱 弱碱及其共轭酸： [OH-]=Kbc碱/c共轭酸
例：现有1.0L的缓冲溶液，内含0.01mol的 HAc和0.03mol的NaAc，计算该缓冲溶液 的pH。已知Ka(HAc)=1.75×10-5。 [H+]=Kac酸/c共轭碱
已知：Mn(OH)2的KSP=410-14， NH4Cl的分子量=53.5，氨水的Kb=1.810-5
CO2（溶解）+H2O H2CO3 H+ + HCO3-
药学专科自考-酸碱平衡的缓冲溶液
实
100 mL HCl 1mol·L-1HCl pH=2.00 滴加1ml 1mol · L-1NaOH pH=12.00 滴加1ml 1mol·L-1HCl pH=4.98 滴加1ml 1mol · L-1NaOH
100 mL HAc ~ NaAc pH = 5.00
pH＝9.17
缓冲能力与总浓度的关系
缓冲溶液总浓度 (c总) c总 = ca+cb
对于同一缓冲对组成的缓冲溶液，当缓冲比一定时， 缓冲溶液的总浓度越大，溶液中抗酸抗碱成分越多，缓 冲能力越大。
缓冲能力与缓冲比的关系 对于同一缓冲对组成的缓冲溶液，当缓冲溶液的总 浓度一定时，缓冲比越接近1，缓冲容量越大；缓冲比等 于1时，缓冲能力最大。
（一）缓冲公式
HB + H 2O H 3O + + B-
NaB
[H 3O ] K a
Na＋
[ HB ] [B ]
＋
B-
缓冲比
[B ] [共轭碱] pH pK a lg pK a lg [HB ] [共轭酸]
缓冲溶液的pH计算式，或称亨德生公式
[B ] pH pK a lg [ HB ]
配制外，还可选用弱酸与强碱或弱碱与强酸进行
配制。弱酸或弱碱的物质的量一定要大于强碱或 强酸的物质的量，根据二者之间的化学反应，计 算出剩余的弱酸或弱碱的物质的量及生成的共轭 碱或共轭酸的物质的量。
例 欲配制pH为 5.05的缓冲溶液500 ml，计算应向100ml 0.20 mol/L NaOH溶液中加入0.20 mol/L HAc溶液的体积，已 知HAc的pKa = 4.75。
加入HCl后，
na=0.020 +1.0×10‾3=0.021（mol） nb=0.030－1.0×10‾3=0.029（mol）
第四章缓冲溶液
B 1000ml中含有0.1mol HAc和0.1mol NaAc
C 500ml中含有0.04mol HAc和0.06mol NaAc 1000ml中含有0.08mol HAc和0.12mol NaAc D 600ml中含有0.04mol HAc和0.06mol NaAc
三、缓冲范围
缓冲范围 具有缓冲作用的pH值范围。
反应后 5.0 过量 0
5.00
第二节：缓冲溶液的pH值计算
一、缓冲溶液pH的近似计算公式
HB + H2O 初始 C HB
B- + H3O+
C B-
0
平衡 [HB] ＝C HB - [H+] ≈ C HB [H+][B-]
Ka = [HB]
[B-] [H+]
＝C B-+[H+]
≈ C B-
[H+]=Ka[[HBB-]]
0.1
0
0.1+[H+] [H+]
≈0.1
1. 加入少量HCl
平衡向左移动
HAc + H2O 0.1
少量H+
H3O+ + Ac- 较多 0.1
NaAc
Na+ + Ac-
共轭碱是抗酸成分
2. 加入少量NaOH
较多
平衡向右移动
少量OH-
HAc + H2O 0.1
NaAc
H3O+ + Ac0.1
Na+ + Ac-
C 0.2mol/L NaH2PO4和0.1mol/L HCl
0.05mol/L H3PO4 ~ 0.05mol/L NaH2PO4
C 500ml中含有0.04mol HAc和0.06mol NaAc 1000ml中含有0.08mol HAc和0.12mol NaAc D 600ml中含有0.04mol HAc和0.06mol NaAc
三、缓冲范围
缓冲范围 具有缓冲作用的pH值范围。
反应后 5.0 过量 0
5.00
第二节：缓冲溶液的pH值计算
一、缓冲溶液pH的近似计算公式
HB + H2O 初始 C HB
B- + H3O+
C B-
0
平衡 [HB] ＝C HB - [H+] ≈ C HB [H+][B-]
Ka = [HB]
[B-] [H+]
＝C B-+[H+]
≈ C B-
[H+]=Ka[[HBB-]]
0.1
0
0.1+[H+] [H+]
≈0.1
1. 加入少量HCl
平衡向左移动
HAc + H2O 0.1
少量H+
H3O+ + Ac- 较多 0.1
NaAc
Na+ + Ac-
共轭碱是抗酸成分
2. 加入少量NaOH
较多
平衡向右移动
少量OH-
HAc + H2O 0.1
NaAc
H3O+ + Ac0.1
Na+ + Ac-
C 0.2mol/L NaH2PO4和0.1mol/L HCl
0.05mol/L H3PO4 ~ 0.05mol/L NaH2PO4
缓冲溶液的组成及其作用
弱碱及其共轭酸
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）
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）
无机化学第四章 缓冲溶液
H+ + Ac-
0
0.1
x 0.1+x
Ka
0.1 (0.2 (00.1.1 )x0).1x 0.02.1x0.2 0.1 0.10.1 x 0.1 0.1
Ka
[H]ຫໍສະໝຸດ KacHAC cAC
例：现有1.0L的缓冲溶液，内含0.01mol的
HAc和0.03mol的NaAc，计算该缓冲溶液的
pH。已知Ka(HAc)=1.75×10-5。
[H+ ]=Ka
c酸 c共轭碱
1.75105
0.01 0.03
例：现有1.0L的缓冲溶液，内含0.05mol的
NH3和0.04mol的NH4Cl，计算该缓冲溶液的 pH。已知Kb(NH3)=1.75×10-5
[OH- ]=Kb
c碱 c共轭酸
[H+ ]=Ka
c酸 c共轭碱
通过两边同取负对数，得到缓冲溶液的pH计算
以HAc -NaAc体系为例：
HAc
H+ ＋ Ac-
（大）
（小） （大）
（1）若在溶液中加入少量强酸，外来H+将质子 传给Ac- ，平衡左移，溶液的pH保持基本不变。
缓冲体系中的共轭碱发挥抵抗外来强酸的作用， 故称之为缓冲溶液的抗酸成分。
（2）当溶液中加入少量强碱时，H+被OH-消 耗，HAc的解离反应向右移动，补充消耗掉的 H+离子。溶液的pH值基本不变。
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、缓冲溶液的缓冲作用和组成
实验说明：HAc －NaAc混合溶液具有抵 抗外来少量强酸、强碱而保持pH不变的能力。 这种能够抵抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释 而保持pH基本不变的溶液称为缓冲溶液。
第四章 缓冲溶液-xie
pH=0.09
上一内容
下一内容
一、缓冲溶液的缓冲作用和组成
缓冲溶液：能够抵抗外来少量强酸、强碱或稍 (buffer solution) 加稀释而保持pH基本不变的溶液。
缓冲作用：缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的 (buffer action) 抵抗作用。 通常由足够浓度（不能很小）的弱酸和其共轭碱组成 0.1 mol· L
-1
HAc — NaAc
上一内容
下一内容
一、缓冲溶液的缓冲作用和组成
组成缓冲溶液的共轭酸碱对
HAc-NaAc NH3-NH4Cl
缓冲对(系)
(buffer pair)
H2CO3-NaHCO3 NaH2PO4-Na2HPO4
Tris· H -Tris
+
思考：较浓的强酸（碱）是否为缓冲溶液？ 是否具有缓冲作用？
上一内容 下一内容
-1
(2) 加 0.010mol HCl 后：
+
-1
第二节
缓冲溶液的pH
二、缓冲溶液pH的校正（不作要求）
上一内容
下一内容
第三节
缓冲容量和缓冲范围
一、缓冲容量(buffer capacity)β
意义：衡量缓冲能力大小的尺度。 定义：单位体积缓冲溶液的pH值改变1 (pH=1) 时，所需加入一元强酸(碱)的物质的量。
解：设需加入 HCl 溶液 x ml + Tris + H
起始 n (mmol) 0.05×50 0.05 x
→
Tris·H
+
反应后 n (mmol) 0.05 ( 50 - x )
0.05 x
pH pK a lg
n B n HB
04缓冲溶液42页PPT
04缓冲溶液
第四章 缓冲溶液
Buffer Solution
学习内容
1. 缓冲溶液及缓冲机制 ① 缓冲溶液及其作用机制 ② 缓冲溶液的组成
2. 缓冲溶液pH的计算 缓冲溶液pH的近似计算公式
3. 缓冲容量和缓冲范围 ① 缓冲容量 ② 影响缓冲容量的因素及缓冲范围
4. 缓冲溶液的配制 ① 常用缓冲溶液的配制方法 ② 标准缓冲溶液
质子转移平衡
HAc+H2O
H2CO3+ H2O
H3PO4+H2O Tris·H+43;H2O
CH3NH3++H2O H2PO4-+H2O HPO42-+H2O
Ac-+H3O+ HCO3-+H3O+ H2PO4-+H3O+
Tris+H3O+ HC8H4O4-+H3O+ NH3+H3O+ CH3NH2+H3O+ HPO42-+H3O+ PO43-+H3O+
一、缓冲溶液pH值的近似计算公式
1. Henderson—Hasselbalch方程式 以HB代表弱酸，并与其共轭碱B-组成缓冲溶液。 HB + H2O ⇋ H3O+ + B
Ka
[H3O ][B]，等 [HB ]
式
两
边
各
取
负
对
数
pH
pKa
lg
[B- ] [HB]
2. Henderson—Hasselbalch方程式的意义
在实际应用中，还采用酸碱反应的生 成物与剩余的反应物组成缓冲系。
弱酸（过量）+ 强碱 强酸 + 弱碱（过量） 优点：
第四章 缓冲溶液
Buffer Solution
学习内容
1. 缓冲溶液及缓冲机制 ① 缓冲溶液及其作用机制 ② 缓冲溶液的组成
2. 缓冲溶液pH的计算 缓冲溶液pH的近似计算公式
3. 缓冲容量和缓冲范围 ① 缓冲容量 ② 影响缓冲容量的因素及缓冲范围
4. 缓冲溶液的配制 ① 常用缓冲溶液的配制方法 ② 标准缓冲溶液
质子转移平衡
HAc+H2O
H2CO3+ H2O
H3PO4+H2O Tris·H+43;H2O
CH3NH3++H2O H2PO4-+H2O HPO42-+H2O
Ac-+H3O+ HCO3-+H3O+ H2PO4-+H3O+
Tris+H3O+ HC8H4O4-+H3O+ NH3+H3O+ CH3NH2+H3O+ HPO42-+H3O+ PO43-+H3O+
一、缓冲溶液pH值的近似计算公式
1. Henderson—Hasselbalch方程式 以HB代表弱酸，并与其共轭碱B-组成缓冲溶液。 HB + H2O ⇋ H3O+ + B
Ka
[H3O ][B]，等 [HB ]
式
两
边
各
取
负
对
数
pH
pKa
lg
[B- ] [HB]
2. Henderson—Hasselbalch方程式的意义
在实际应用中，还采用酸碱反应的生 成物与剩余的反应物组成缓冲系。
弱酸（过量）+ 强碱 强酸 + 弱碱（过量） 优点：
《缓冲溶液》课件
但缓冲溶液的缓冲作用不是无限的。
二、缓冲溶液的组成
缓冲溶液一般由足够浓度、适当比例的 共轭酸碱对的两种物质组成。
根据缓冲溶液的组成不同，可分为两种 类型：
（1）弱酸及其共轭碱 HAc-NaAc NaHCO3-Na2CO3 NaH2PO4-Na2HPO4
（2）弱碱及其共轭酸
NH3·H2O-NH4Cl CH3NH2-CH3NH3+Cl（甲胺） （盐酸甲胺）
缓冲比对β的影响
溶液
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ V
[Ac-] mol·L-1
0.095 0.09 0.05 0.01 0.005
[HAc] mol·L-1
0.005 0.01 0.05 0.09 0.095
缓冲比
19∶1 9∶1 1∶1 1∶9 1∶19
c总 mol·L-1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
β mol·L-1·pH-1
pKa(NH4+)＝9.25
pH＝pKa+lg
n(NH n(NH
3
4
) )
＝9.25+lg 0.10mol L1 20ml
0.20mol L1 15ml
＝9.25-0.17＝9.08
例 将20 mL 0.10 mol·L-1 的 H3PO4溶液与 30 mL 0.10 mol·L-1 的 NaOH溶液混合，求所得缓冲溶液的
H3O+ + B-
pH
pKa
lg
[B- ] [HB]
1. Henderson—Hasselbalch方程式
HB + H2O
H3O+ + B-
Ka
[H3O ][B] ，等式两边各取负对数 [HB ]
二、缓冲溶液的组成
缓冲溶液一般由足够浓度、适当比例的 共轭酸碱对的两种物质组成。
根据缓冲溶液的组成不同，可分为两种 类型：
（1）弱酸及其共轭碱 HAc-NaAc NaHCO3-Na2CO3 NaH2PO4-Na2HPO4
（2）弱碱及其共轭酸
NH3·H2O-NH4Cl CH3NH2-CH3NH3+Cl（甲胺） （盐酸甲胺）
缓冲比对β的影响
溶液
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ V
[Ac-] mol·L-1
0.095 0.09 0.05 0.01 0.005
[HAc] mol·L-1
0.005 0.01 0.05 0.09 0.095
缓冲比
19∶1 9∶1 1∶1 1∶9 1∶19
c总 mol·L-1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
β mol·L-1·pH-1
pKa(NH4+)＝9.25
pH＝pKa+lg
n(NH n(NH
3
4
) )
＝9.25+lg 0.10mol L1 20ml
0.20mol L1 15ml
＝9.25-0.17＝9.08
例 将20 mL 0.10 mol·L-1 的 H3PO4溶液与 30 mL 0.10 mol·L-1 的 NaOH溶液混合，求所得缓冲溶液的
H3O+ + B-
pH
pKa
lg
[B- ] [HB]
1. Henderson—Hasselbalch方程式
HB + H2O
H3O+ + B-
Ka
[H3O ][B] ，等式两边各取负对数 [HB ]
缓冲溶液
x y 100
则
pH pK a 2
x y 100
n( Na 2 HPO4 ) lg n( NaH2 PO4 )
0.020y 0.020x 0.040x 0.020y
解之得……
29
7.40 7.21 lg
实际应用中
常利用现成的配方（或商业销售产品）进行配制， 再进行校正 。
（1）缓冲溶液的 pH 主要取决于共轭酸的 pKa，其次取 决于缓冲比。 pKa一定缓冲溶液的pH随着缓冲比的改变而改变。 当缓冲比等于 1 时，pH = pKa
（2）T 对pH的影响 （比较复杂，不讨论）
（3）稀释对pH的影响 （少量稀释，影响小）
[共轭碱] pH pK a lg [共轭酸]
此题注意 pKa应为共 轭酸的pKa
16
2. ) pH 接近于7.0 的磷酸盐缓冲溶液常用来培养酶，某 种酶仅能存在于pH 为6.90~7.15 的培养液中。求（1）含 有0.225mol· L－1 HPO42－和0.330mol· L－1 H2PO4－的溶液 的pH。（2）若在250mL 该溶液中分别加入0.20 g 及（3） 0.40g NaOH 固体，酶会分解吗？已知H3PO4的pKa1=2.12， pKa2=7.21，pKa3=12.67 解： 此混合溶液的缓冲系为H2PO4－－HPO42－
18
例 3 0.20 mol· L－1的HAc 100 mL与0.20 mol· L－1的NaOH 50 mL混合，pH=？
解： HAc + NaOH NaAc + H2O
反应前
反应后
20
10
10
0
0
10
mmol
mmol
则
pH pK a 2
x y 100
n( Na 2 HPO4 ) lg n( NaH2 PO4 )
0.020y 0.020x 0.040x 0.020y
解之得……
29
7.40 7.21 lg
实际应用中
常利用现成的配方（或商业销售产品）进行配制， 再进行校正 。
（1）缓冲溶液的 pH 主要取决于共轭酸的 pKa，其次取 决于缓冲比。 pKa一定缓冲溶液的pH随着缓冲比的改变而改变。 当缓冲比等于 1 时，pH = pKa
（2）T 对pH的影响 （比较复杂，不讨论）
（3）稀释对pH的影响 （少量稀释，影响小）
[共轭碱] pH pK a lg [共轭酸]
此题注意 pKa应为共 轭酸的pKa
16
2. ) pH 接近于7.0 的磷酸盐缓冲溶液常用来培养酶，某 种酶仅能存在于pH 为6.90~7.15 的培养液中。求（1）含 有0.225mol· L－1 HPO42－和0.330mol· L－1 H2PO4－的溶液 的pH。（2）若在250mL 该溶液中分别加入0.20 g 及（3） 0.40g NaOH 固体，酶会分解吗？已知H3PO4的pKa1=2.12， pKa2=7.21，pKa3=12.67 解： 此混合溶液的缓冲系为H2PO4－－HPO42－
18
例 3 0.20 mol· L－1的HAc 100 mL与0.20 mol· L－1的NaOH 50 mL混合，pH=？
解： HAc + NaOH NaAc + H2O
反应前
反应后
20
10
10
0
0
10
mmol
mmol
第4章 缓冲溶液
a b 2.303 c总 ab ab
a b 0.46 ab ab
当a:b=9:1时， β＝0.041mol· L-1 当a:b=3:1时， β＝0.086mol· L-1 当a:b=1:1时， β＝0.12mol· L-1
(4.9)
由式(4.9)可见 ，β与缓冲比([B-]/[HB])和总浓度
(c总定缓冲溶液的 pH值，所以β随 pH值的变化而变 化。图4-1*
H3BO3+NaOH
1. 总浓度对β的影响
对于同一缓冲系，缓冲比一定时，c总越大，β越大。
2. 缓冲比对β的影响
值极小
水和一般溶液的 pH 值发 生变化。但某些溶液…
0.10 mol· L-1 NaCl溶液 1L NaCl溶液中加入HCl (NaOH)到0.010 mol· L-1， 溶液的pH由7变为2(12)，
改变了5个pH单位。
结论： NaCl溶液易受外加少量强酸或强碱的影 响，pH发生显著变化。* 不具有抵抗外加少量强酸或强碱而使溶液的pH保 持基本不变的能力。*
c( HB ) aV a 1 [HB ] 0.20mol L aV bV ab
c(B ) bV b [B ] 0.20mol L1 aV bV ab
-
c总＝[B-]+[HB]＝ 0.20mol· L-1
[HB] [B ] 2.303 c总 [HB] [B ] [HB] [B ]
系或缓冲对。
注意：HAc溶液中存在HAc和Ac-，但不是缓冲溶液！！
在实际应用中，往往采用酸碱反应的生成物与剩 余的反应物组成缓冲溶液，如: 弱酸(过量)+ 强碱：HAc(过量)+NaOH 强酸+弱碱(过量)：HCl+NaAc(过量) 实际上，形成的仍然是共轭酸碱对的两种物质。
基础化学第四章 缓冲溶液
(Henderson—Hasselbalch方程式 (Henderson—Hasselbalch方程式 ) 1. 方程
HB + H2O
H3O + B
+
-
[H3O+ ][B- ] ，式 边 取 对 等 两 各 负 数 Ka = [H ] B [B- ] pH = pKa + lg [H B]
第二节
缓冲溶液的pH值 缓冲溶液的pH值
第三节 缓式
β= ∆ na(b) V ∆pH
β=
d na(b) V dpH
V： 是缓冲溶液的体积 ，单位为L。 单位为L dna(b)：缓冲溶液中加入微小量的一元强酸 (dna) 或一元强碱(dnb)，单位是mol。 (dn 或一元强碱(dn 单位是mol。 |dpH|：为缓冲溶液pH值的改变量 |dpH|：为缓冲溶液pH值的改变量。 值的改变量。
第三节 缓冲容量和缓冲范围
(Buffer Capacity and Effective Range) 一、缓冲容量 1. 缓冲容量 ： 定义：单位体积缓冲溶液的pH值改变1 值改变1 定义：单位体积缓冲溶液的pH值改变 个单位时， 个单位时，所需加入一元强酸或一元强 碱的物质的量。 碱的物质的量。 符号： 符号：β
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
缓 系 冲 HAc-NaAc H2CO3-NaHCO3 H3PO4-NaH2PO4 质 转 平 子 移 衡 HAc+H2O H2CO3+ H2O H3PO4+H2O
+
Ac +H3O
-
-
+ +
HCO3 +H3O Tris+H3O NH3+H3O
HB + H2O
H3O + B
+
-
[H3O+ ][B- ] ，式 边 取 对 等 两 各 负 数 Ka = [H ] B [B- ] pH = pKa + lg [H B]
第二节
缓冲溶液的pH值 缓冲溶液的pH值
第三节 缓式
β= ∆ na(b) V ∆pH
β=
d na(b) V dpH
V： 是缓冲溶液的体积 ，单位为L。 单位为L dna(b)：缓冲溶液中加入微小量的一元强酸 (dna) 或一元强碱(dnb)，单位是mol。 (dn 或一元强碱(dn 单位是mol。 |dpH|：为缓冲溶液pH值的改变量 |dpH|：为缓冲溶液pH值的改变量。 值的改变量。
第三节 缓冲容量和缓冲范围
(Buffer Capacity and Effective Range) 一、缓冲容量 1. 缓冲容量 ： 定义：单位体积缓冲溶液的pH值改变1 值改变1 定义：单位体积缓冲溶液的pH值改变 个单位时， 个单位时，所需加入一元强酸或一元强 碱的物质的量。 碱的物质的量。 符号： 符号：β
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
缓 系 冲 HAc-NaAc H2CO3-NaHCO3 H3PO4-NaH2PO4 质 转 平 子 移 衡 HAc+H2O H2CO3+ H2O H3PO4+H2O
+
Ac +H3O
-
-
+ +
HCO3 +H3O Tris+H3O NH3+H3O
基础化学第四章 缓冲溶液
解： 25 C 时，Ka (HAc)＝1.8×10-5。 （1）HAc 和 Ac- 的浓度都较大，缓冲溶液的 pH 为： c(Ac ) pH p K θ (HAc) lg a c(HAc)
0.20mol L1 lg1.8 105 lg 5.05 1 0.10mol L （2）加入 10 mL 0.10 mol· -1 HCl 溶液后，HAc L 和 Ac- 的浓度分别为：
c(共轭酸)+c(共轭碱)
c(共轭碱) c(共轭酸)
缓冲溶液的缓冲比
说明：公式的其它形式
n(共轭碱)/V n(共轭碱) θ pH pK (HA) lg =pK a (HA) lg n(共轭酸)/V n(共轭酸)
θ a
1
2
n(共轭碱)/V pH pK (HA) lg n(共轭酸)/V
HAc 和 Ac- 的浓度都比较大，缓冲溶液的pH为：
0.19mol L1 pH lg1.8 10 5 lg 5.11 1 0.082mol L
加入 10 mL 0.10 mol· -1 NaOH 溶液后， 溶液的 L pH由5.05升高到5.11，仅增大了0.06，表明缓冲溶液 具有抵抗少量强碱的能力。
θ a
c(共轭碱)V(共轭碱)/V总 =pK (HA) lg c(共轭酸)V(共轭酸)/V总
θ a
c(共轭酸)=c(共轭碱)
V(共轭碱) pK (HA) lg V(共轭酸)
θ a
例 25 C 时，1.0 L HAc-NaAc 缓冲溶液中含有 0.10 mol HAc 和 0.20 mol NaAc。 （1）计算此缓冲溶液的 pH； （2）向100mL该缓冲溶液中加入10mL0.10mol· -1 L HCl 溶液后，计算缓冲溶液的 pH； （3）向100mL该缓冲溶液中加入10mL0.10mol· -1 L NaOH 溶液后，计算缓冲溶液的 pH； （4）向100mL该缓冲溶液中加入 1L水稀释后，计 算缓冲溶液的 pH。
第四章 缓 冲 溶 液
4、温度对缓冲溶液的pH有影响。
例：在500mL0.200 mol·L1NH3·H2O中，加入4.78gNH4Cl固 体，配制1升缓冲溶液，求此缓冲溶 液的pH。
已知： NH3·H2O的 pKb=4.75
§4-3 缓冲容量和缓冲范围
一、缓冲容量(buffer capacity)的定义
dnab
缓 冲 溶 液
1、体液中存在多种生理缓冲系， 使体液的pH值保持基本稳定。 如：血液中存在多种缓冲系
在 医 学
H2CO3 —— HCO3H2PO4- —— HPO42-
上 血浆蛋白——血浆蛋白盐
的 HHb(血红蛋白) ——KHb(血
意 义
红蛋白盐)
CO2(溶解) + H2O
H2CO3
大量
conjugate acid
第四章 缓 冲 溶 液 (Buffer Solution)
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
缓冲溶液（buffer solution）
能够抵抗少量外来强酸、强碱而保 持溶液pH基本不变的溶液，称为缓 冲溶液。
缓冲作用（buffer action）
缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗 作用称为缓冲作用。
一、缓冲机制
第四节 缓冲溶液的配制
一、缓冲溶液的配制原则：
1、选择合适的缓冲系：使所选缓冲 系中共轭酸的pka与所配缓冲溶液的 pH值尽量接近。
2、保证有足够的总浓度： 0.05 ~ 0.20 mol ·L-1。 3、用Henderson-Hasselbalch方 程式计算所需缓冲系的量。4、校正。
二、缓冲溶液的配制方法：
例2 用某二元弱酸H2B配制pH=6.00 的缓冲溶液，问应在450ml c(H2B)= 0.100mol·L-1的溶液中,加入c(NaOH) =0.100mol·L-1的溶液多少毫升？ （ 已 知 H2B 的 pka1=1.52 ， pka2=6.30 ，设溶液的体积是可以加和的）
例：在500mL0.200 mol·L1NH3·H2O中，加入4.78gNH4Cl固 体，配制1升缓冲溶液，求此缓冲溶 液的pH。
已知： NH3·H2O的 pKb=4.75
§4-3 缓冲容量和缓冲范围
一、缓冲容量(buffer capacity)的定义
dnab
缓 冲 溶 液
1、体液中存在多种生理缓冲系， 使体液的pH值保持基本稳定。 如：血液中存在多种缓冲系
在 医 学
H2CO3 —— HCO3H2PO4- —— HPO42-
上 血浆蛋白——血浆蛋白盐
的 HHb(血红蛋白) ——KHb(血
意 义
红蛋白盐)
CO2(溶解) + H2O
H2CO3
大量
conjugate acid
第四章 缓 冲 溶 液 (Buffer Solution)
第一节 缓冲溶液及缓冲机制
缓冲溶液（buffer solution）
能够抵抗少量外来强酸、强碱而保 持溶液pH基本不变的溶液，称为缓 冲溶液。
缓冲作用（buffer action）
缓冲溶液对强酸、强碱或稀释的抵抗 作用称为缓冲作用。
一、缓冲机制
第四节 缓冲溶液的配制
一、缓冲溶液的配制原则：
1、选择合适的缓冲系：使所选缓冲 系中共轭酸的pka与所配缓冲溶液的 pH值尽量接近。
2、保证有足够的总浓度： 0.05 ~ 0.20 mol ·L-1。 3、用Henderson-Hasselbalch方 程式计算所需缓冲系的量。4、校正。
二、缓冲溶液的配制方法：
例2 用某二元弱酸H2B配制pH=6.00 的缓冲溶液，问应在450ml c(H2B)= 0.100mol·L-1的溶液中,加入c(NaOH) =0.100mol·L-1的溶液多少毫升？ （ 已 知 H2B 的 pka1=1.52 ， pka2=6.30 ，设溶液的体积是可以加和的）
医用基础化学 第四章 缓冲溶液(临床)公开课课件
Conjugate base
pKa( at 25℃)
HAc
Ac-
4.76
H2CO3 - NaHCO3
H2CO3
HCO3-
6.35
H3PO4 - NaH2PO4
H3PO4
H2PO4-
2.16
Tris·HCl - Tris
Tris·H+
Tris
7.85
H2C8H4O4 - KHC8H4O4 NH4Cl - NH3
4.1.1The introduction of Buffer Solution and Buffer Process
纯水 （50ml）
0.100mol·L-1 HAc0.100mol·L-1 NaAc
溶液（50ml）
pH=7 pH‵=11
△ pH=4
△ pH=0.01
pH=4.74 pH‵=4.75
CH3NH3+Cl- - CH3NH2 NaH2PO4 - Na2HPO4
H2C8H4O4 HC8H4O4-
NH4+
NH3
CH3NH3+ CH3NH2
H2PO4-
HPO42-
2.89 9.25 10.63 7.21
Tris: Tris(Hydroxymethy)methanamin
NH2 HOH2C C CH2OH
CH2OH
Tris·HCl:
NH2H+.ClHOH2C C CH2OH
CH2OH
缓冲机制(Buffer process)
以HAc—Ac-缓冲系为例：
HAc + H2O
H3O+ + Ac-
当加入少量强酸时消耗掉外来的H3O+，质子转移平衡左移， 而溶液的pH保持基本不变。
4 基础化学 第四章 缓冲溶液 2011
缓冲溶液的配制
例
配制100 mL pH = 5.00 的缓冲溶液
解: HAc pKa＝4.76，接近缓冲溶液pH 5.00，选用 0.10 mol· L-1的HAc和0.10 mol· L-1 NaAc
pH ＝ p K a +lg
V ( Ac ) V ( HAc )
5.00 ＝ 4.76 + lg
9
β＝
d na ( b ) V dpH
影响缓冲容量的因素 [H+] Ka C总 β = ln10 ( [H+] + [OH-] + —————— ) ([H+]+ Ka)2 其中, C总 = [HB] + [B ]
10
影响缓冲容量的因素
影响缓冲容量的因素
HB酸性不很强, 又不很弱时, 忽略[H+]和[OH-] [H+] Ka β = 2.303————— C总 ([H+]+ Ka)2 + 2 分子分母同除以[H ] Ka / [H+] β = 2.303 —————— C总 (1+ Ka / [H+] )2 ∵ Ka = [H+] [B-] / [HB]，∴ Ka / [H+] = [B-] / [HB] ([B-] / [HB]) β = 2.303 ——————— C总 (1+ [B-] / [HB])2
0.024mol L
1 1
0.0012mol L
＝ 6.10 + lg
20 1
22
血液中的缓冲系
正常血浆中HCO3－ － CO2 (溶解) 缓冲系的缓冲比 为20∶1，已超出体外缓冲溶液缓冲范围 ( 缓冲比 10∶1～1∶10) ，该缓冲系的缓冲能力应该很小。而事 实上，在血液中它们的缓冲能力是很强的，因为肺和 肾参与了调节作用。 H2CO3 + OH+ H+ HCO3-
医用基础化学4缓冲溶液
第4章 缓冲溶液
单击此处添加副标题
Buffer Solution
汇报人姓名
4.1.1 缓冲溶液及其作用原理
1
实验
2
样品1，0.10 mol·L-1 NaCl溶液
3
样品2，含 HAc 和 NaAc 均为0.10 mol·L-1的
4
混合溶液
5
操作：加入强酸 HCl 至 0.010 mol·L-1
4.3.1 缓冲容量 缓冲溶液的缓冲能力有一定限度。用缓冲容量β作为衡量缓冲能力大小的尺度。定义为
01
单位体积缓冲溶液的pH发生一定变化时所能抵抗的外加一元强酸或强碱的物质的量。
02
4.3 缓冲容量
4.3 缓冲容量
4.3.2 影响缓冲容量的因素
对于同一缓冲系，当缓冲比一定时，总浓度愈大，缓冲容量愈大。
红细胞中：
H2b-Hb-(血红蛋白) H2bO2-HbO2-(氧合血红蛋白) H2CO3-HCO3- H2PO4--HPO42-
正常情况下，[HCO3-]与[CO2]溶解的比率为24mmol·L-1比1.2mmol·L-1，即20/1。37℃时，若血浆中离子强度为0.16，经校正后， pKa′=pKa1 =6.10， pH＝6.10 + lg
4.2 缓冲溶液pH的计算
讨论
4.2 缓冲溶液pH的计算
例 混合 20 mL 0.10 mol·L-1 的 H3PO4与 30 mL 0.10 mol·L-1 的 NaOH，计算所得缓冲溶液的pH。
已知：pKa1=2.16， pKa2=7.21， pKa3=12.32。
解
4.2 缓冲溶液pH的计算
02
解： 当V(HB):V(B-)=9:1时
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缓冲作用
缓冲溶液所具有的抵抗外来的少量强酸或强 碱的侵入或抵抗适当稀释而保持溶液pH值 基本不变的作用。
缓冲溶液定义
具有抵抗外来的少量强酸或强碱的侵入或 抵抗适当稀释而保持溶液pH值基本不变的 溶液。 如： 0.1mol· L－1 HAc － 0.1mol· L－1 NaAc
缓冲溶液的组成
0.1mol· L－1 HAc － 0.1mol· L－1 NaAc
酸中毒类型及纠正
呼吸性酸中毒： 由于肺部呼出障碍，血浆中[H2CO3]， [NaHCO3]/[H2CO3]＜20/1，血液pH 纠正：提高通气量、给O2等措施，纠正CO2 潴留和缺O2的状况，肺部呼出CO2转为正常， 酸中毒纠正。
代谢性酸中毒： 血浆中[NaHCO3]，[NaHCO3]/[H2CO3]＜ 20/1 ，血液pH 腹泻、肠碱液丢失、脱水和酸中毒、肾排酸保 碱作用出现障碍。 纠正： NaHCO3或凡在体内能够变成HCO3— 的物质均可作为碱性药物。如乳酸钠、 THAM （三羟甲基氨基甲烷）、谷氨酸钠、 乳酸钠
肺在维持酸碱平衡中的作用
肺在维持体内酸碱平衡中的作用于是通过 呼吸运动来调节血浆中H2CO3的浓度。
当体内酸性物质增加时
CO2(溶)＋H2O ⇌ H2CO3 ⇌ H3O＋＋HCO3－ ＋ H＋ 平衡向左移动， [HCO3－ ]↘，[H2CO3]↗， [HCO3－ ]/[H2CO3] ＜20/1 PCO 增加→刺激CO2压力感受器→使呼吸中 枢兴奋→呼吸加深加快→呼出更多CO2 → 血浆[H2CO3] 下降→[HCO3－]/[H2CO3]＝ 20/1 →pH恢复至正常水平
血液缓冲结果：
进入血液的酸或碱性物质几乎在瞬间被缓 冲掉。
血红细胞中的缓冲系
红细胞中缓冲对： H2CO3—HCO3－ H2PO4－—HPO42－ H2bO2—HbO2－(氧合血红蛋白) H2b—Hb－(血红蛋白)
血浆中的缓冲系
H2CO3—HCO3－
H2PO4－—HPO42－
HnP—Hn－1P－ (蛋白质) H2CO3—HCO3－浓度最大，人体主要的缓冲对， 它对维持体内血浆pH值起着重要的作用。 其 中，HCO3－是血浆中含量最多的抗酸成分，亦 称之为碱储。
2
肺的缓冲机制
肺是通过多呼或少呼出CO2的方式，精确 地调节着缓冲对的分母，使缓冲对的比值 恢复正常，以维持血液的pH值处在相对恒 定的范围之内。 肺的调节作用是较迅速的，在正常情况下 10－30分钟内即可完成。
肾在维持酸碱平衡中作用
肾的缓冲机制：补充HCO3－、排酸保碱作用。 精确地调节着缓冲对的分子，使缓冲对的比 值恢复正常，以维持血液的pH值处在相对恒 定的范围之内。
2
当体内碱性物质增加时
CO2(溶)＋H2O ⇌ H2CO3 ⇌ H3O＋＋HCO3－ ＋ OH－ ⇌ H2O 平衡向右移动，[HCO3－ ]↗，[H2CO3]↘， [HCO3－ ]/[H2CO3] ＞20/1 PCO 减小→刺激CO2压力感受器→使呼吸中 枢抑制→呼吸变浅变慢→减少呼出CO2 → 血浆[H2CO3] 上升→[HCO3－]/[H2CO3]＝ 20/1 →pH恢复至正常水平
实验数据和结论
溶液 试剂 1.0ml pH值 H2O 7.0 NaCl 7.0 HAc－NaAc 4.7 H2O 0.1ml 7.0 7.0 4.7 HCl 0.1ml 2.0 2.0 4.6 NaOH 0.1ml 12.0 12.0 4.8
根据实验结果：确实有一类溶液，加入少 量酸、碱或适当稀释，可以保持相对恒定 的pH，这类溶液我们称为缓冲溶液。
酸碱中毒
正常的酸碱平衡：[HCO3－]/[H2CO3]＝20/1
人体血浆pH值范围：pH＝7.35～7.45
机体内酸性或碱性物质过多，超过了机体调 节机能力，使血浆：[HCO3－]/[H2CO3]＜18/1 或：[HCO3－]/[H2CO3]＞22/1
即人体血浆pH值：
pH＜7.35 pH＞7.45 酸中毒 碱中毒
当体内酸性物质增加时
CO2(溶)＋H2O ⇌ H2CO3 ⇌ H3O＋＋HCO3－ ＋ H＋ 平衡向左移动， [HCO3－ ]↘，[H2CO3]↗， [HCO3－ ]/[H2CO3] ＜20/1 平衡左移，消耗的HCO3－由肾脏补充，同时： H2PO4－＋H2O ⇌HPO42－＋H3O＋ NH4＋＋H2O ⇌NH3＋H3O＋ 平衡左移，H2PO4－、NH4＋随尿排出体外，当 机体排[H＋]，尿液酸度增高，机体排酸。
因此，在某些情况下，保持相对恒定的pH， 在科学研究和生命科学中具有重要的意义。 是否存在这样的一类特定的溶液呢？ 答案是肯定的，这就是我们本章将要学习的 缓冲溶液。
4—1 缓冲溶液及缓冲机制
首先，我们进行一个实验。仪器试剂如下： 1、pH计 2、H2O 3、NaCl 4、HAc－NaAc 5、HCl 6、NaOH 注：上述溶液各物质浓度均为0.1mol· L－1
由足够浓度及适当比例的弱酸或弱碱的共轭酸碱
对组成。
共轭酸起抗碱作用，叫抗碱成分；
共轭碱起抗酸作用，叫抗酸成分；
组成缓冲溶液的共轭酸碱对称作缓冲系或缓冲对 缓冲系＝抗酸成分＋抗碱成分
缓冲溶液的组成类型
1、弱酸＋共轭碱 HAc－NaAc 2、弱碱＋共轭酸 NH3—NH4Cl 3、多元酸酸式盐＋共轭碱 KH2PO4－Na2HPO4
人体血浆pH值
人体血浆的缓冲比和pH值： [HCO3－] / [H2CO3] ＝0.024/0.0012＝ 20:1 CO2(溶)＋H2O ⇌ H2CO3 ⇌ H3O＋＋HCO3
－
pH＝pKa1＋lg [HCO3－]/[CO2] ＝6.1＋lg 20/1＝7.4
血液中的缓冲比： [HCO3－]/[CO2]＝20/1 是否失去缓冲作用能力？
缓冲溶图
HAc－Ac－缓冲溶液的抗酸抗碱机制示意图 HAc＋H2O ⇌ H3O＋＋Ac－ ＋ ＋ OH－ H＋ ⇅ H2O
血液中的缓冲系
人体血浆pH值范围为： 酸中毒 ＜7.35～7.45＞ 碱中毒 体内酸性、碱性物质来源： 1、从食物中直接吸收 饮料 2、从消化液中直接吸收 胃酸 3、从新陈代谢中产物中吸收 糖、脂肪、蛋白质等产生酸性物质 水果、蔬菜等产生碱性物质
虽然血液中的缓冲比超出正常缓冲溶液的缓 冲比范围。但人体是开放系统，随时可以通 过肺、肾调节补充[HCO3－]及[CO2]的含量。 事实上进入血液的酸或碱性物质几乎在瞬间 被缓冲掉。
人体调节pH值的基本方法
人体调节pH值的基本方法是使以下缓冲比 处于正常值
[HCO3－]/[H2CO3]＝20/1
主要由肺和肾共同作用来完成。 肺调节缓冲比的分母，即[H2CO3] 肾调节缓冲比的分子，即[HCO3－]
当体内碱性物质增加时
CO2(溶)＋H2O ⇌ H2CO3 ⇌ H3O＋＋HCO3－ ＋ OH－ ⇌ H2O 平衡向右移动，[HCO3－ ]↗，[H2CO3]↘， [HCO3－ ]/[H2CO3] ＞20/1 肾脏减慢HCO3－的释放，同时： H2PO4－＋H2O ⇌HPO42－＋H3O＋ NH4＋＋H2O ⇌NH3＋H3O＋ 平衡右移，H2PO4－、NH4＋排出量减少，尿液 酸度减低，机体保碱。
缓冲溶液抗酸作用
当向缓冲溶液中加入少量H＋外时，增加了溶 液的H＋浓度，因为同离子效应的缘故，平衡 被破坏，根据平衡移动原理，平衡向左移动， 以抑制溶液的H＋浓度的变化：
HAc ＋ H2O ⇌ H3O＋ ＋ Ac－ ＋ [H＋]外
缓冲溶液抗碱作用
当向缓冲溶液中加入少量OH－外时，将有反应： H＋＋OH－外→ H2O 降低了溶液的H＋浓度，平衡被破坏，根据平衡 移动原理，平衡向右移动，以抑制溶液的H＋浓 度的变化： HAc ＋ H2O ⇌ H3O＋ ＋ Ac－ ＋ [OH－]外 ⇅ H2O
碱中毒的纠正
呼吸性碱中毒： 肺部呼出CO2过多，血中H2CO3浓度过分降低 ， [HCO3－]/[H2CO3]＞20/1 ，血液pH 纠正：减少CO2自肺部的呼出，碱中毒即可纠 正。许多情况下，可用纸口袋罩住病人口鼻， 使吸入自己呼出的含较多CO2的气体，就可使 碱中毒得到纠正。
缓冲溶液的缓冲作用机制
缓冲溶液为什么具有缓冲作用呢？ 下面以0.1mol/LHAc－0.1mol/LNaAc组成的 缓冲溶液为例，说明缓冲溶液的作用原理。 首先大家要有以下概念 1. HAc、NaAc的数量相对很大； 2. 加入的酸、碱数量相对很小； 3. 稀释的程度是有限的。
0.1mol/LHAc－0.1mol/LNaAc缓冲溶液 HAc是弱电解质，在水中仅有部分解离 HAc＋H2O ⇌ H3O＋＋ Ac－ NaAc是强电解质，在水中是完全解离的 NaAc Na＋ ＋ Ac－
第四节
缓冲溶液
溶液的pH与化学反应
许多反应，包括生物体内的化学反应，往往 需要在一定pH条件下才能正常进行。例如细 菌培养、生物体内的酶催化反应等。当pH不 合适或反应过程中溶液的pH有较大改变时， 都会影响反应的正常进行。
正常人体血液的pH范围为7.35～7.45。若超 出这个范围，就会出现不同程度的酸中毒或 碱中毒症状，严重时可危及生命。