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生物缓冲液的原理你们知道么

2019-11-15 9:45 作者:洛辰 来源:上海远慕生物试剂
      生物缓冲液是一种能在加入少量酸或碱时保持溶液的pH值相对稳定的溶液,多数细胞仅能在很窄的pH范围内进行活动,需要有缓冲体系来抵抗在代谢过程中出现的pH变化。在生化研究工作中,常常要用到缓冲溶液来维持实验体系的酸碱度。 那么,生物缓冲液的原理你们知道么?不知道也没关系,下面就让我们一起来看看吧。

  由弱酸HA及其盐NaA所组成的缓冲溶液对酸的缓冲作用,是由于溶液中存在足够量的碱A-的缘故。当向这种溶液中加入一定量的强酸时,H+离子基本上被A-离子消耗:

  所以溶液的pH值几乎不变;当加入一定量强碱时,溶液中存在的弱酸HA消耗OH-离子而阻碍pH的变化。

  在缓冲溶液中加入少量强酸或强碱,其溶液pH值变化不大,但若加入酸,碱的量多时,缓冲溶液就失去了它的缓冲作用。这说明它的缓冲能力是有一定限度的。

  缓冲溶液的缓冲能力与组成缓冲溶液的组分浓度有关。0.1mol·L-1HAc和0.1mol· L-1NaAc组成的缓冲溶液,比0.01mol·L-1HAc和0.01mol·L-1NaAc的缓冲溶液缓冲能力大。关于这一点通过计算便可证实。但缓冲溶液组分的浓度不能太大,否则,不能忽视离子间的作用。

  组成缓冲溶液的两组分的比值不为1∶1时,缓冲作用减小,缓冲能力降低,当c(盐)/c(酸)为1∶1时△pH最小,缓冲能力大。不论对于酸或碱都有较大的缓冲作用。缓冲溶液的pH值可用下式计算:

  此时缓冲能力大。缓冲组分的比值离1∶1愈远,缓冲能力愈小,甚至不能起缓冲作用。对于任何缓冲体系,存在有效缓冲范围,这个范围大致在pKaφ(或pKbφ)两侧各一个pH单位之内。

  弱酸及其盐(弱酸及其共轭碱)体系pH=pKaφ±1

  弱碱及其盐(弱碱及其共轭酸)体系pOH=pKbφ±1

  例如HAc的pKaφ为4.76,所以用HAc和NaAc适宜于配制pH为3.76~5.76的缓冲溶液,在这个范围内有较大的缓冲作用。配制pH=4.76的缓冲溶液时缓冲能力最大,此时(c(HAc)/c(NaAc)=1。

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