緩衝容量 | 食品添加物合法業者資訊網

2011年11月3日—緩衝容量，是緩衝溶液(Buffersolution)緩衝能力的指標。一般定義為緩衝溶液其pH值沒有顯著改變時(withoutasignificantchangeinpH)，所加入的 ...

緩衝容量 (Buffer Capacity) 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

緩衝容量，是緩衝溶液(Buffer solution)緩衝能力的指標。一般定義為緩衝溶液其pH值沒有顯著改變時(without a significant change in pH)，所加入的強酸或強鹼的量。可以寫為下列式子：

其中β為緩衝容量，Ca與Cb分別為加入強酸或強鹼用於改變單位pH的濃度。而加入酸，pH是下降的；因而必須補上負號。緩衝容量越大，對抗酸鹼對溶液pH變化的能力越強。

（式一）

緩衝溶液的pH值由弱酸的pKa和其弱酸與弱酸鹽的比例來決定。

圖一為0.1 N氫氧化鈉滴定25 mL 0.1 N醋酸溶液的滴定圖，黑色曲線代表加入鹼濃度和pH的關係，紅色線為緩衝容量和pH的關係，紅色曲線為黑色曲線對pH微分的結果。從圖中可以清楚看出當 pH=pKa 時，溶液具有最大的緩衝容量。

圖一、緩衝容量與pKa的關係。（滴定數據來源 J. Chem. Educ., 1995, 72 (8), p 746）

根據式一，若 pH=pKa，

即[HA] ＝ [A–]

所以弱酸與其共軛鹼以1:1混合形成的時緩衝溶液可以有最好的緩衝效果。當兩者的比例差距較大時，此時較少的一方便難以再提供緩衝效果，因此其緩衝容量就會受到影響而較小。

一般而言，我們配製緩衝溶液時，所選定的pH值，會限制在該共軛酸鹼對之pKa±1的範圍之內，也就是兩者的濃度差異最多差異十倍。超過pKa±1 範圍，緩衝系統內沒有足夠的弱酸或弱鹼可以和加入的酸鹼反應，喪失了緩衝的功能。

此外緩衝溶...