緩衝溶液 | 食品添加物合法業者資訊網
2011年7月27日—(一)弱酸或弱鹼的共軛酸鹼對以適當比例混合,譬如△等濃度的醋酸與醋酸納可配成酸性環境的緩衝溶液,pH=pKa=4.73。△等濃度的氨水與氯 ...
緩衝溶液 (Buffer solutions) 臺北市立第一女子高級中學高中三年級蔡宛庭/臺北市立第一女子高級中學化學科詹莉芬老師修改/國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯
定義
緩衝溶液是指由弱酸及其共軛鹼(或弱鹼及其共軛酸)所組成的緩衝對配製的,能夠在加入少量的酸或鹼時,可以減緩pH改變的溶液。即一緩衝溶液pH值=5, 表示該溶液可控制溶液內的其他反應進行時,即使產生少量的強酸或強鹼或水而稀釋濃度,緩衝溶液都可維持溶液的pH值僅有小幅改變。
實驗
以強鹼溶液滴定弱酸溶液,加入強鹼的體積與酸鹼中和後溶液的pH值(可由pH meter測得)關係圖如下,經分析溶液中存在的HA、A-共軛酸鹼對可知,當溶液中存在[HA]、[A-]兩者濃度約略相等時,溶液的pH值變化量較為平緩,此混合溶液即相當於緩衝溶液。
緩衝溶液的pH值
緩衝溶液的pH可經由同離子效應及亨德森-哈塞爾巴爾赫方程來計算。以弱酸HA為例,HA的解離常數被定義為:
取對數後可得到:
式中HA指緩衝對組分中的弱酸,A¯指其共軛鹼。顯然由此式可知,當組分中酸性物質與鹼性物質濃度相等時,溶液的pH=pKa。所以一般配製緩衝溶液時常選取pKa與溶液要控制的pH值相近的弱酸,pH值為pKa 1的範圍,譬如醋酸的Ka約10-5,緩衝溶液中若[CH3COOH]=[CH3COO-],由(2)式可知該緩衝溶液pH值約為5。
製備方法
常見幾種配製緩衝的方法: (一)弱酸或弱鹼的共軛酸鹼...
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