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1酸碱缓冲溶液定义
→Buffersolution,一种能对溶液的酸度起稳定作用的溶液。若往缓冲溶液中加入少量酸或少量碱,或因溶液中发生的化学反应产生了少量的酸或碱,或将溶液稍加稀释,溶液的酸度基本不变。
→缓冲溶液通常由浓度较大的弱酸及其共轭碱所组成。pH范围一般为2~12。例如,HAc-Ac-,NH4Cl-NH3等。
→强酸(pH<2)或强碱(pH>12)溶液也是缓冲溶液,可以抵抗少量外加酸或碱的作用,但不具有抗稀释作用。
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2缓冲溶液pH值的计算(例21,22,23)
→近似式:
(当pH≤6时)
(当pH≥8时)
→最简式:当Ca,Cb≥20[H+]或Ca,Cb≥20[OH-]时
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,。于此100ml缓冲溶液中加入200mgNaOH(忽略溶液体积的变化),。问原来所配制的缓冲溶液的PH为多少?
HB+NaOH=NaB+H2O
原来:
()
现在:025-+
X=
因此:PH=
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3缓冲指数(bufferindex)
→定义:表示相关酸碱组分分布线的斜率,具有加和性。
→强酸控制溶液pH时,
→强碱控制溶液pH时,
→弱酸控制溶液pH(pH=pKa±1)时,
当Ca/Cb=1:1时,pKa=pH时,β有极值。
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4缓冲容量(buffercapacity)
→某缓冲溶液因外加强酸或强碱的量为ΔC而发生pH的变化,变化的幅度为ΔpH,β为ΔpH区间缓冲溶液所具有的平均缓冲指数。
α=ΔC=βΔpH=(δ2A--δ1A-)CHA
其中,δ2A-和δ1A-分别为pH2和pH1的分布系数,CHA为分析浓度。
→缓冲容量的大小与缓冲物质的总浓度以及组成此缓冲溶液的Ca/Cb有关。总浓度愈大(一般为0。01~1mol/L之间);Ca/Cb应在1/10~10/1范围内,浓度愈接近1:1,缓冲容量愈大。
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5缓冲溶液选择的原则(附录表2-1)
→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之内。如果缓冲溶液是由弱酸及其共轭碱组成的,pKa值应尽量与所需控制的pH一致,即pKapH。
→缓冲溶液应有足够的缓冲容量,以满足实际工作的需要。
→缓冲物质应廉价易得,避免污染。
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有效缓冲范围
1)HF-F-,pKa=
缓冲体系
~
2)HAc-Ac-,pKa=
~
3)H2PO4-—HPO42-,pKa2=
~
4)Na2B4O7,pKa=
~
5)NH3-NH4+,pKa=
~
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