PH缓冲溶液的组成及缓冲原理

  仪器仪表网 ·  2012-07-29 00:54  ·  7771 次点击
溶液的酸度对许多化学反应都有着重要的影响,溶液的pH值控制在特定范围内,反应才能发生。要保持化学反应溶液的pH值在一定范围内,就必须依靠缓冲溶液。
(一)缓冲溶液的组成
按组分不同,缓冲溶液可分为三类:(1)由弱的共轭酸碱对组成的体系,如HAc-Ac-,NH4-NH3,H2CO3-HCO3-,H2PO4--HPO42-,(CH2)6N4H-(CH2)6N4等。以上共轭酸碱对又称为缓冲对,不同的缓冲对对应不同的pH值。根据需要的pH值范围选择适当的缓冲体系。(2)强酸或强碱溶液。由于其酸度或碱度较高,外加少量酸、碱或稀释时溶液pH值的相对改变不大。(3)弱酸弱碱盐。
以上三种缓冲溶液中以共轭酸碱对组成的体系使用最多,本节将重点讨论第一类。
(二)缓冲原理
为什么缓冲溶液具有缓冲作用呢?以HAc-NaAc缓冲溶液为例,HAc水溶液存在如下平衡:
HAcHAc-
加入的NaAc由于同离子效应,抑制了HAc电离,溶液中H浓度相对较低。
当往此缓冲体系中加入少量强酸HCl,H浓度增大,破坏了原来的平衡,平衡将向左移动,H与Ac-结合成HAc,溶液中H的量基本保持不变。
当加入少量强碱NaOH时,加入的OH-与溶液中H结合生成水,使H浓度降低,破坏了原来的平衡条件,平衡向右移动,补充了H的消耗,使H浓度保持基本不变,pH值几乎不变。
应该说明的是:当外界加入大量强酸、强碱,起缓冲作用的物质消耗尽时,缓冲作用消失。所以缓冲溶液的缓冲能力是有限的。

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