34酸碱缓冲溶液 生理缓冲溶液 人体液(37正常pH为735-745。每人每天耗 o2600L产生cO2酸量约合2L浓Hc除呼出Co2 及肾排酸外,归功于血液的缓冲作用。 血红蛋白:HHb-KHb血浆蛋白: HPr-NaPr 氧络血红蛋白:HHbO2KHbo2 磷酸盐:H2 PO.-HPO42 碳酸盐:H2cO3HcO3 1.35mmol-L-1--27 mmol- L-1) pH=6.10+g20=740
1 3.4 酸碱缓冲溶液 生理缓冲溶液 人体液(37℃)正常pH 为7.35-7.45。每人每天耗 O2600L, 产生CO2酸量约合2L浓HCl, 除呼出CO2 及肾排酸外, 归功于血液的缓冲作用。 血红蛋白: HHb-KHb 血浆蛋白:HPr-NaPr 氧络血红蛋白:HHbO2 -KHbO2 磷酸盐:H2PO4 - -HPO4 2- 碳酸盐:H2CO3 -HCO3 - (1.35mmol·L-1—27 mmol·L-1 ) pH=6.10+lg20=7.40
34.1缓冲指数 db B= = dpH dpH IL溶液中引入强碱或强虽酸的mo数与pH变化量的比值。 K H B=23{H+OH+ a 2 H+K B=B+B+B OH HA-A
2 3.4.1 缓冲指数 1L 溶液中引入强碱或强酸的 mol数与pH变化量的比值。 d d = = - dpH dpH b a ( ) + + + a 2 a + - - H OH HA-A H 2.3 H OH H - c K = + + + K = + +
强酸:B+=23H]=23c(HC(pH12) 共轭体系HA-ABA-A=23C·60·61 10 102B 8 6 H+ HAc+Ac oH. 4 0.1molL-1 0.1mol L-I HAc A 2 0 2.8345478 13 pH pAa B-pH曲线(p61)
3 - pH曲线 (p61) 1 3 5 7 9 11 13 pH 2.87 4.74 8.87 pKa 10 8 6 4 2 0 102 H+ HAc+Ac - OH- 0.1mol·L-1 HAc Ac- 0.1mol·L-1 强酸: H+=2.3[H+ ]≈2.3c(HCl) ( pH12) 共轭体系:HA – A- HA – A - = 2.3·c·δ0·δ1
共轭体系缓冲容量的特点: 缓冲容量:Q=(624-61A-)c HA (1)β∝xc,c增大,f增大 (2)[H+]= K(pH=pK)Af, Bmax=0.575c (3)缓冲范围:pKa1<pH<pKa+1 pKa 6=-10111=111B=0.19cHA p+16 =-1011=0.19cHA pKga±2 0.990.01 =0.023cHA
4 共轭体系缓冲容量的特点： 缓冲容量:α=(δ2 A- - δ1 A- )CHA （1）∝c, c增大, 增大 （2）[H+ ] = Ka (pH=pKa )时, max = 0.575c （3）缓冲范围: pKa -1 < pH < pKa+1 pKa -1 δ0=10/11,δ1=1/11 =0.19CHA pKa+1 δ0=1/11,δ1=10/11 =0.19CHA pKa±2 0.99, 0.01 =0.023CHA
34,2缓冲溶液的选择 1有较大的缓冲能力: c较大001~1moL-1 pH≈pAa 即c 1:1 HAC—NaAc:pK2=4.74(pH3.74~5.74) NH4OH-NH3:pkb=4.74(pH8.26~10.26 (CH)6N(CH26N4H: pKb=8.85 (pH415~6.15) 2不干扰测定( (EDTA滴定Pb2不用 HAC-Ac)
5 3.4.2 缓冲溶液的选择 1.有较大的缓冲能力: c 较大(0.01～1mol·L -1); pH≈pKa , 即ca∶cb≈1∶1 4.15 ～ 6.15 8.26～10.26 HAc— NaAc : pKa=4.74 (pH 3.74～5.74) NH4OH—NH3 : pKb=4.74(pH ) (CH2 )6N4— (CH2 )6N4H+ : pKb=8.85 (pH ) 2.不干扰测定(EDTA滴定Pb2+ ,不用HAc-Ac- )
常用缓冲溶液 缓冲溶液 pAa 缓冲范围 氨基乙酸+HC 2.35 15~3.0 氯乙酸+NaOH 286 2~3.5 甲酸+NaOH 3.77 3~4.5 HAC+NaAc 4.76 4~5.5 六次甲基四胺+HC 5.13 4.5~6.0 HPO+HPO 2 7.21 6.5~8 三羟甲基甲胺+HCl 8.21 7.5~9 硼砂(3BO3+H2BO3) 9.24 8.5~10 NH4 +NH3 9.25 8.5~10
6 常用缓冲溶液 缓冲溶液 pKa 缓冲范围 氨基乙酸+HCl 2.35 1.5～3.0 氯乙酸+NaOH 2.86 2～3.5 甲酸+NaOH 3.77 3～4.5 HAc+NaAc 4.76 4～5.5 六次甲基四胺+HCl 5.13 4.5～6.0 H2PO4 -+HPO4 2- 7.21 6.5～8 三羟甲基甲胺+HCl 8.21 7.5～9 硼砂(H3BO3+H2BO3 - ) 9.24 8.5～10 NH4 ++NH3 9.25 8.5～10
343缓冲溶液的配制方法 1按比例加入HA和 A(NaAc+HAC,NHcH+NH3); 2溶液中H大,加过量A, 溶液中[oH]大,加过量HA; 3溶液中有HA可加NaOH中和一部分 溶液中有A,可加Hc|中和一部分 形成HA-A共轭体系
7 3.4.3 缓冲溶液的配制方法 1.按比例加入HA和A(NaAc+HAc, NH4Cl+NH3 ); 2.溶液中[H+ ]大, 加过量A- , 溶液中[OH- ]大, 加过量HA; 3.溶液中有HA,可加NaOH中和一部分, 溶液中有A,可加HCl中和一部分 形成HA-A-共轭体系
配制缓冲溶液的计量方法 方法1:(确定引入酸or碱) 1按所需pH求cl:pH=pKn+lg( Cu/c); 2按引入的酸(碱)量△cn及pH变化限度计算 和 pH1-pna + bAc,ka C.+△C 3.据cn及所需溶液体积配制溶液
8 配制缓冲溶液的计量方法 方法1: (确定引入酸or碱) 1.按所需pH求ca /cb : pH0=pKa+lg(cb /ca ); 2.按引入的酸(碱)量△ca及pH变化限度计算 ca和cb : 3.据ca ,cb及所需溶液体积配制溶液. b a 1 a a a a pH p lg c c K K c c − = + +
方法2:(确定引入酸or碱) 1分别计算pH和pH1时的(HA)、(A) 2引入酸的量c(HC)=△8(HA)×C总 (引入碱的量 c(NaOH=△6(A)×c总) 求出c总 3pH时cn=c总×6(HA) 总×6(A)
9 方法2: (确定引入酸or碱) 1.分别计算pH0和pH1时的δ (HA)、δ (A) 2.引入酸的量c(HCl)= △δ (HA)×c总 (引入碱的量c(NaOH)= △δ (A)×c总) 求出c总 3.pH0时 ca =c总×δ (HA) cb =c总×δ (A)
方法3:(引入酸碱均适用) db 1根据引入的酸(碱)量求β= dphdpH 2根据所需pH求总浓度c:B=2.3c66 3按6与6的比值配成总浓度为c的缓冲溶液
10 方法3: (引入酸碱均适用) 1.根据引入的酸(碱)量求 2.根据所需pH求总浓度c: =2.3c·δ0·δ1 3.按δ0与δ1的比值配成总浓度为c的缓冲溶液. d d = = - dpH dpH b a
