緩衝溶液的原理與配製
緩衝溶液(Buffered Solution)的原理與配製
國立臺灣大學化學系學士生張育唐/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
以弱酸HA與其共軛鹼A-來配製溶液時,根據弱酸HA解離反應
HA⇌H++A–
又pH=-log[H+]、pKa=-logKa
緩衝溶液(Buffered Solution)的原理與配製
國立臺灣大學化學系學士生張育唐/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
以弱酸HA與其共軛鹼A-來配製溶液時,根據弱酸HA解離反應
HA⇌H++A–
又pH=-log[H+]、pKa=-logKa
緩衝溶液(Buffered Solution)
國立臺灣大學化學系學士生張育唐/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
緩衝溶液(Buffered Solution),是指當溶液中加入酸或者是鹼時,會抗拒pH值的改變,使整體溶液pH值可以維持一個相對穩定的值。這對於一些化學反應的進行相當重 要;因為許多的化學反應是受到pH值的影響,在不同的pH值環境下進行反應會得到不同的產物,所以控制pH值在一定範圍內是非常重要的。
在生物系統當中,緩衝溶液則扮演了更重要的角色;因為生物體內的天然催化劑「酵素」,其主成份為蛋白質,蛋白質會因溫度和強酸鹼的 影響結構遭受破壞,進而降低甚至喪失催化活性,所以體內需要一個進行生化反應且能夠維持固定pH值的環境。在生物體中常見的緩衝溶液莫過於血液了。人類血液的pH值大約落在7.4左右,這是細胞可以存活的pH值,即使血液的pH只偏差了0.1,也會讓細胞死亡而有生命危險。
那些溶液可以提供pH緩衝的效果呢?「弱酸搭配弱酸鹽」或「弱鹼搭配弱鹼鹽」的溶液具有緩衝的效果。弱酸鹼可以具有緩衝的效果是因為其弱酸鹼的共軛酸鹼對(conjugate acid/base pair)之間存在的酸鹼平衡。例如:弱酸HA在水中之解離平衡式為
HA⇌H++A–