缓冲作用物质(缓冲物质的概念)
缓冲物质的概念
缓冲,汉语词语,缓冲的字面意思是减缓冲击力。现代汉语词典中的解释为,使冲突缓和。除了真正的冲击力外,缓冲还有抽象的意义。凡是使某种事物进行减慢或减弱变化过程都可以叫缓冲。比如让化学反应不那么剧烈的物质就叫缓冲剂。缓冲的程度不同,可用减缓的百分数来表达。 萊垍頭條
缓冲物质的概念生物
人体三种主要缓冲体系是蛋白质,碳酸氢盐和磷酸盐~ 人体血液就是一种很好的缓冲溶液~含有碳酸氢盐和磷酸盐~ 淋巴液和组织液也有一定缓冲作用~萊垍頭條
缓冲物质的概念和特征
即缓冲能力(buffer ability),指的是具有缓解液态介质(如水体、降水等)中酸碱度发生剧变的能力。萊垍頭條
其能力的大小可用缓冲容量的大小来衡量(后者定义为使溶液的pH值改变1个单位时所需加入的酸或碱的量)。用它可衡量环境酸化(水体与降水)作用的大小。不受外力因素改变的物质(物体)。頭條萊垍
缓冲物质的定义
缓冲物质是弱酸或弱碱与其盐(强电解质)形成的具有缓冲作用的混合物,而组成缓冲溶液的共轭酸碱对的两种物质合称为缓冲对,比如碳酸,碳酸氢钠,磷酸二氢钠,磷酸氢二钠等都是缓冲物质,但碳酸和碳酸氢钠是一对缓冲对,磷酸二氢钠和磷酸氢二钠是另一对缓冲对。頭條萊垍
缓冲物质的概念组成作用
缓冲溶液指的是由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液,能在一定程度上抵消、减轻外加强酸或强碱对溶液酸碱度的影响,从而保持溶液的pH值相对稳定。
定义及来源萊垍頭條
在生化研究工作中,常常需要使用缓冲溶液来维持实验体系的酸碱度。研究工作的溶液体系pH值的变化往往直接影响到研究工作的成效。如果“提取酶”实验体系的pH值变动或大幅度变动,酶活性就会下降甚至完全丧失。所以配制缓冲溶液是一个不可或缺的关键步骤。萊垍頭條
缓冲溶液是无机化学及分析化学中的重要概念,缓冲溶液是指具有能够维持PH相对稳定性能的溶液。pH值在一定的范围内不因稀释或外加少量的酸或碱而发生显著的变化,缓冲溶液依据共轭酸碱对及其物质的量不同而具有不同的pH值和缓冲容量。萊垍頭條
缓冲原理萊垍頭條
假设缓冲溶液里含有弱酸HA以及它的共轭碱萊垍頭條
。在溶液里发生的质子反应为:萊垍頭條
水合氢离子的浓度取决于弱酸与其共轭碱的浓度比。当加入少量强碱时,酸被中和,导致了氢氧根离子在溶液中很少累积,从而垍頭條萊
的浓度增加,萊垍頭條
的浓度减少。可以看到,虽然加入了强碱,但是溶液里的氢氧根离子变化很少,同时, 浓度较大,相对的变化小,两者比值几乎无变化,因此根据公式,水合氢离子的浓度变化很小。加入弱酸则是同样的道理。由于在 大浓度基数上的微小变化不会改变比值,也因此维持了体系内氢离子和氢氧根离子浓度的平衡。[1]條萊垍頭
常见组成萊垍頭條
常用作缓冲溶液的酸类由弱酸及其共轭酸盐组合成的溶液具有缓冲作用。常见的缓冲体系有:萊垍頭條
1、弱酸和它的盐(如HAc---NaAc)萊垍頭條
2、弱碱和它的盐(NH3·H2O---NH4Cl)萊垍頭條
3、多元弱酸的酸式盐及其对应的次级盐(如NaH2PO4---Na2HPO4)的水溶液组成。萊垍頭條
而生化实验室常用的缓冲系主要有磷酸、柠檬酸、碳酸、醋酸、巴比妥酸、Tris(三羟甲基氨基甲烷)等系统,生化实验或研究工作中要慎重地选择缓冲体系,因为有时影响实验结果的因素并不是缓冲液的pH值,而是缓冲液中的某种离子。如硼酸盐、柠檬酸盐、磷酸盐和三羟甲基甲烷等缓冲剂都可能产生不需要的化学反应。條萊垍頭
硼酸盐:硼酸盐与许多化合物形成复盐、如蔗糖。萊垍頭條
柠檬酸盐:柠檬酸盐离子容易与钙结合,所以存在有钙离子的情况下不能使用。垍頭條萊
磷酸盐:在有些实验,它是酶的抑止剂或甚至是一个代谢物,重金属易以磷酸盐的形式从溶液中沉淀出来。而且它在pH7.5以上时缓冲能力很小。萊垍頭條
三羟甲基氨基甲烷:它可以和重金属一起作用,但在有些系统中也起抑制作用。其主要缺点时温度效应。这点往往被忽视,在室温pH是7.8的Tris缓冲液,4℃时是8.4,37℃时是7.4,因此,4℃配制的缓冲液在37℃进行测量时,其氢离子浓度就增加了10倍。在pH7.5以下,其缓冲能力极为不理想。頭條萊垍
pH计算垍頭條萊
在前面提到,萊垍頭條
将等式同时取对数,并简化就可以得到:垍頭條萊
或者萊垍頭條
这就是Henderson-Hasselbalch方程。條萊垍頭
值得注意的是,式子中酸及其共轭碱的浓度都是平衡时的浓度,除了酸性过于强的情况下,由于同离子效应的存在,一般都可用此式计算,萊垍頭條
根据此式可得出下列几点结论:萊垍頭條
1 缓冲液的pH值与该酸的电离平衡常数Ka及盐和酸的浓度有关。弱酸的pKa值衡定,但酸和盐的比例不同时,就会得到不同的pH值。酸和盐浓度相等时,溶液的pH值与PKa值相同。垍頭條萊
2 酸和盐浓度等比例增减时,溶液的pH值不变。萊垍頭條
3 酸和盐浓度相等时,缓冲液的缓冲效率为最高,比例相差越大,缓冲效率越低,缓冲液的一般有效缓冲范围为pH=pKa±1,pOH=pKb±1。萊垍頭條
配制方法萊垍頭條
只要知道缓冲对的PH值,和要配制的缓冲液的pH值(及要求的缓冲液总浓度),就能按公式计算[盐]和[酸]的量。这个算法涉及对数换算,较麻烦,前人为减少后人的计算麻烦,已为我们总结出pH值与缓冲液对离子用量的关系并列出了表格。只要我们知道要配制的缓冲液的pH,经查表便可计算出所用缓冲剂的比例和用量。例如配制100nm pH5.8浓度为0.1M磷酸缓冲液。萊垍頭條
经查表知pH5.8浓度为0.2M Na2HPO48.0毫升(1M=1 mol/L),而0.2M Na2HPO492.0毫升。依此可推论出配制100ml 0.1M的磷酸缓冲液需要0.1M Na2HPO48.0毫升,而0.1M Na2HPO4需要92.0毫升。頭條萊垍
计算好后,按计算结果准确称好固态化学成分,放于烧杯中,加少量蒸馏水溶解,转移入100ml容量瓶,加蒸馏水至刻度,摇匀,就能得到所需的缓冲液。垍頭條萊
各种缓冲溶液的配制,均按表格按比例混合,某些试剂,必须标定配成准确浓度才能进行,如醋酸、氢氧化钠等。另外,所有缓冲溶剂的配制计量都能从以上的算式准确获得。條萊垍頭
认识作用萊垍頭條
分析测试中,在络合滴定和分光光度法等许多反应里都要求溶液的pH值保持在一个范围内,以保证指示剂的变色和显色剂的显色等,这些条件都是通过加入一定量的缓冲溶液达到的,所以缓冲溶液是分析测试中经常需要的一种试剂。 采用电位滴定法测定外加酸或碱对不同配比同一种缓冲溶液的滴定曲线,不仅有助于理解缓溶液及缓冲容量的概念而且对分析测试中正确选缓冲溶液的配制方法及用量具有指导意义。萊垍頭條
采用电位滴定法测定缓冲溶液的滴定曲线,选择 了常见的氨水-氯化铵缓冲溶液,分别按照不同的配比得到4种缓冲溶液,实验测定了强酸、强碱对缓冲 溶液的滴定曲线,滴定结果直观清晰,对理解缓冲容 量的概念及实践中缓冲溶液的选择有积极的意义。頭條萊垍
同时,我们人体的正常生理环境的维持离不开缓冲溶液,认识学习缓冲溶液有利于我们深入认识人体复杂化学反应的机制。缓冲溶液对维持着人体正常的血液p H范围。其中碳酸-碳酸氢钠是血浆中最主要的缓冲对,此对缓冲机制与肺的呼吸功能及肾的排泄和重吸收功能密切相关。正常人体代谢产生的二氧化碳进入血液后与水结合成碳酸,碳酸与血浆中的碳酸氢根离子—组成共轭酸碱对,所以缓冲溶液在医学检验中有着重要的意义。萊垍頭條
缓冲物质作用
缓冲剂是指在饲料中添加一些能保持瘤胃环境pH稳定的添加物。目前用于育肥牛的缓冲添加剂有碳酸氢钠、天然碱、氧化镁、碳酸氢钠-氧化镁复合物、丙酸钠、碳酸氢钠-磷酸二氢钾、石灰石等。萊垍頭條
各种缓冲剂的使用量如下:萊垍頭條
缓冲剂大多在日粮中精饲料含量较高(60%以上,以干物质为基础)的情况下使用,精饲料比例较低时无需使用,以降低饲料费用。萊垍頭條
最常用的缓冲剂为碳酸氢钠,来源广、价格便宜、使用方便,对育肥牛无副作用,屠宰前无需停用。頭條萊垍
缓冲物质是
缓冲物质 人体在新陈代谢过程中,会产生许多酸性物质,如乳酸、碳酸;人的食物(如蔬菜、水果)中往往含有一些碱性物质,如 碳酸钠。这些酸性和碱性的物质进入血液,就会使血液的PH发生变化。但是,通过实际测定发现,正常人血液的PH通常在7.35-7.45之间
血液中含有许多对对酸碱度起缓冲作用的物质—— 缓冲物质,每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的。这样,由于血液中缓冲物质的调节作用,可以使血液的 酸碱度不会发生很大的变化萊垍頭條
缓冲物质的组成
内环境中的缓冲物质是又一对弱酸和强碱盐构成如:碳酸和碳酸氢钠 萊垍頭條
缓冲物质的概念也叫缓冲对
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 萊垍頭條
什么叫缓冲物质
缓冲溶液指的是由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液,能在一定程度上抵消、减轻外加强酸或强碱对溶液酸碱度的影响,从而保持溶液的pH值相对稳定。條萊垍頭
定义及来源:萊垍頭條
在生化研究工作中,常常需要使用缓冲溶液来维持实验体系的酸碱度。研究工作的溶液体系pH值的变化往往直接影响到研究工作的成效。如果“提取酶”实验体系的pH值变动或大幅度变动,酶活性就会下降甚至完全丧失。所以配制缓冲溶液是一个不可或缺的关键步骤。萊垍頭條
缓冲溶液是无机化学及分析化学中的重要概念,缓冲溶液是指具有能够维持PH相对稳定性能的溶液。pH值在一定的范围内不因稀释或外加少量的酸或碱而发生显著的变化,缓冲溶液依据共轭酸碱对及其物质的量不同而具有不同的pH值和缓冲容量。垍頭條萊
常用作缓冲溶液的酸类由弱酸及其共轭酸盐组合成的溶液具有缓冲作用。萊垍頭條