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为什么缓冲溶液有缓冲能力? 缓冲溶液的定义

发布时间:2023-09-29 06:28:29编辑:温柔的背包来源:

网上有很多关于为什么缓冲溶液有缓冲能力?的问题,也有很多人解答有关缓冲溶液的定义的知识,今天每日小编为大家整理了关于这方面的知识,让我们一起来看下吧!

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一、为什么缓冲溶液有缓冲能力?

二、缓冲溶液的概念

一、为什么缓冲溶液有缓冲能力?

例如由NH3组成的缓冲溶液。H2O和氯化铵。(1)当加入少量酸时,它会与NH3反应。H2O,使溶液的PH值降低很少。(2)加入少量碱时,会与NH4CI反应,使PH值增加很小。这就是它的缓冲作用。

二、缓冲溶液的概念

缓冲溶液缓冲溶液是加入少量酸或碱和水时,能抵抗pH值变化的溶液。pH缓冲系统在维持生物体正常的PH值和正常的生理环境中起着重要的作用。大多数细胞只能在很窄的pH范围内活动,需要一个缓冲系统来抵抗代谢过程中的pH变化。生物体内主要有三种pH缓冲系统,分别是蛋白质和碳酸氢盐缓冲系统。在各种细胞和器官中,每个缓冲系统的重量是不同的。

在生化研究中,缓冲溶液经常被用来维持实验系统的pH值。研究工作溶液体系中pH值的变化往往直接影响我们工作的有效性。如果酶提取实验体系的pH值发生变化或变化过大,酶的活性就会降低,甚至完全失活。所以要学会配制缓冲溶液。弱酸和它们的盐的结合具有缓冲作用。

生化实验室常用的缓冲体系主要有磷酸、柠檬酸、碳酸、醋酸、巴比妥酸、钛酸锂等。在生物化学实验或研究工作中,要慎重选择缓冲体系,因为有时影响实验结果的因素不是缓冲液的pH值,而是缓冲液中的某些离子。硼酸盐、柠檬酸盐、磷酸盐和三羟甲基甲烷等缓冲剂可能会产生不必要的反应。硼酸盐:硼酸盐与许多化合物形成复盐,如蔗糖。

柠檬酸根:柠檬酸根离子易与钙结合,故不能在钙离子存在的情况下使用。磷酸盐:在某些实验中,它是酶的抑制剂甚至是代谢产物,重金属很容易以磷酸盐的形式从溶液中沉淀出来。而且在pH7.5以上缓冲能力很小.三羟甲基氨基甲烷:能与重金属共同作用,但在某些体系中也起抑制作用。它的主要缺点是温度效应。

这一点往往被忽视。室温下pH为7.8的tris-缓冲液在4时为8.4,在37时为7.4。因此,当在4制备的缓冲液在37测量时,其氢离子浓度增加了10倍。而且在pH7.5以下,缓冲能力差。

缓冲液的pH值是由什么因素决定的?假设缓冲体系中弱酸的电离常数为k(平衡常数),弱酸的浓度为[酸],弱酸盐的浓度为[盐],由弱酸的电离平衡公式可以得到如下公式:根据该公式可以得出以下结论:(1)缓冲液的pH值与酸的电离平衡常数k以及盐和酸的浓度有关。弱酸是一定的,但是酸盐比不同时,可以得到不同的pH值。当酸和盐的浓度相等时,溶液的pH值与PK相同。

(2)酸和盐的浓度同比例增减时,溶液的pH值不方便。(3)当酸盐浓度相等时,缓冲溶液的缓冲效率最高,比例相差越大,缓冲效率越低。一般来说,缓冲液的有效缓冲范围是PK 1pH。从上面可以看出,只要知道缓冲液对的PK值和要制备的缓冲液的pH值(以及所需的总缓冲液浓度),就可以根据公式计算[盐]和[酸]的量。

这种计算涉及到对数的转换,比较麻烦,而且前者人为减少了后人的计算麻烦。经过计算,列出了一个表格,供我们总结pH值与缓冲液中离子量的关系。讲义的附录摘录了磷酸盐缓冲液的制备表。只要知道要配制的缓冲液的pH值,就可以通过查表计算出该处使用的缓冲液的比例和用量。例如,制备500nmpH5.8和0.1M磷酸盐缓冲液。查表可知pH5.8的浓度为0.2mna2hpo48.0ml和0.2mna2hpo492.0ml.

由此可以推断,制备100ml 0.1M磷酸盐缓冲液需要0.1M Na2HPO48.0 ml,而0.1M Na2HPO4需要92.0 ml。计算后,根据计算结果称取药物,置于烧杯中,加少量蒸馏水溶解,转移至50ml容量瓶中,加蒸馏水至刻度,摇匀,即得所需缓冲液。根据下表按比例混合各种缓冲溶液,并且必须校准一些试剂,如乙酸和NaOH,以获得准确的浓度。

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