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缓冲液的pH值由哪些因素决定?

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设缓冲系统的弱酸的电离常数为K(平衡常数),平衡时弱酸的浓度为[酸],弱酸盐的浓度为[盐],则由弱酸的电离平衡式可得下式:



  根据此式可得出下列几点结论:

  (1)缓冲液的pH值与该酸的电离平衡常数K及盐和酸的浓度有关。弱酸一定,但酸和盐的比例不同时,可以得到不同的pH值。当酸和盐浓度相等时,溶液的pH值与PK值相同。

  (2)酸和盐浓度等比例也增减时,溶液的pH值不便。

  (3)酸和盐浓度相等时,缓冲液的缓冲效率为最高,比例相差越大,缓冲效率越低,一般地说缓冲液有效缓冲范围为PK±1pH。

  从上述可知,只要知道缓冲对的PK值,和要配制的缓冲液的pH值(及要求的缓冲液总浓度)时,可按公式计算出[盐]和[酸]的量。这样算涉及到对数的换算,较麻烦,前人为减少后人的计算麻烦,经计算已为我们总结出pH值与缓冲液对离子用量的关系列出了表格。讲义附录部分节录有磷酸缓冲液的配制表。只要我们知道要配制的缓冲液的pH,经查表便可计算处所用缓冲剂的比例和用量。例如配制500nmpH5.8浓度为0.1M磷酸缓冲液。

  经查表知pH5.8浓度为0.2M Na2HPO48.0毫升,而0.2M Na2HPO492.0毫升。依此可推论出配制100ml0.1M的磷酸缓冲液需要0.1M Na2HPO48.0毫升,而0.1M Na2HPO4需要92.0毫升。

  所以500ml 0.1M磷酸缓冲液需要Na2HPO4量为:

  需Na2HPO4量为 :

  计算好后,按计算结果称好药品,放于烧杯中,加少量蒸馏水溶解,转移入50ml容量瓶,加蒸馏水至刻度,摇匀,便得所需的缓冲液。

  各种缓冲溶液的配制,均按下表按比例混合,某些试剂,必须标定配成准确的浓度才能进行,如醋酸、NaOH等。

  (2)磷酸盐缓冲液的配制

  1/15M的Na2HPO4溶液(11.876克纯的Na2HPO4·2H2O溶于1升蒸馏水中)及1/15M的KH2PO4溶液(将9.078克KH2PO4溶于1升水中)将着两种溶液依不同比例混合。

  (3)Tris缓冲溶液

  贮备液

  溶液A:0.2M Tris(三羟甲基氨基甲烷)

  溶液B:0.2M HCl

  50mlA+XmlB,用蒸馏水稀释到200ml

  (4)磷酸盐-柠檬酸缓冲液的配制

  0.2M Na2HPO4·2H2O溶液及0.1M柠檬酸溶液,并依不同比例混合

  (5)盐缓冲液的配制

  a、M/20硼砂(10.108克Na2B4O7·10H2O溶在一升水中)

  b、M/5硼酸+M/20NaCl(12.45克H2BO+2.925克)NaCl在一升水中

  (五)药品规格及其应用范围

  根据药品纯度不同一般可分为下列几类:

  (1)保证试剂 (G、R)用在科学研究及微量分析方面

  (2)分析试剂 (A、R)定量分析时标定溶液用

  (3)化学纯试剂(C、P)定性试验时用

  (4)实验试剂 (L、R)用于和实验结果关系不大的场合

  (5)工业品 用于大型或工业生产上

  在实验中用的最多的是C、P一类,A、R使用较少,G、R非有特殊需要时,一般尽量用A、R来代替,因为纯度高,价格很贵。

  除上述几种规格外尚有几种不以纯度分类的规格:

  (1)生物试剂 (B、R)生物体中提炼出来,成分含量相差较大,如培养微生物时用牛肉膏,酵母膏等药品即属此类。

  (2)指示剂(Ind)配制指示剂用

  (3)层析纯,色层分析时采用

  (4)生物染色剂BS如甲基兰

  (6)常用标准溶液的配制与标定

  (1)0.1mol/L NaOH溶液

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