第七章 第5节缓冲溶液《无机化学》教学同步课件（化学工业出版社）

第七章 第5节缓冲溶液 1. 缓冲溶液的配制 在实际工作中，配制一定pH 值的缓冲溶液，应按下列原则和步骤进行。 (1)要选择适当的缓冲系，使缓冲溶液所要求的pH 值尽可能接近于共轭酸的这样可以使缓冲比值接近于1，保证缓冲溶液具有较大的缓冲能力。 (2)为保证缓冲溶液有足够大的缓冲容量，需要有适当的总浓度。总浓度太低，缓冲容量过小。总浓度一般在0.05～0.2mol·L-1之间为宜。 (3)所选择的缓冲系不应与反应物或产物发生作用。在医学、生物学上，还要考虑缓冲溶液在加温灭菌以及贮存期内是否稳定，对酶活性是否有影响等方面的问题。 (4)选择好缓冲系后，可根据所需缓冲溶液的pH 值和用量，计算出所需要的共轭酸和共轭碱的量。在实际工作中，为方便起见，常预先配制好相同浓度的缓冲系的共轭酸 和共轭碱溶液作为贮备液，使用时通过计算求出所需要的共轭酸碱贮备液的体积，混合即可。 (5)对于要求严格的实验，常需用 pH 计或精密 pH 试纸对所配制的缓冲溶液的 pH值进行校正。 例：在50mL 浓度为0.10mol ·L-1的NaH2PO4溶液中加入浓度为0.050mol ·L-1的NaOH多少毫升，可得到pH=7.36的缓冲溶液。 解：这里共轭酸为 H2PO4-, 其 设加入NaOH溶液为x mL。则生成的共轭碱 HPO42-的物质的量等于加入的 NaOH 的物质的量。 n0(共轭碱)=0.050x 溶液中H2PO4-的物质的量为： n0 (共轭酸)=0.10×50-0.050x=5-0.050x 按理论算出的缓冲溶液的组成去配制缓冲溶液时，溶液的pH 并不严格地等于预期的数值，还需重新调整。因此，在实际应用中，常常不去计算，而是从手册中查找缓冲溶液的配方，这些配方不是算出来的而是由实验测定的。 在配制标准缓冲溶液时，水的纯度应很高(一般用重蒸馏水),若配成碱性 (pH>7)的标准缓冲溶液，要用新排除 CO2的重蒸水。 2. 离子强度对缓冲溶液 pH 值的影响 如果要求准确度较高时，必须考虑溶液的离子强度。因为实际测得的溶液的pH值是溶液中的H+离子的活度，故应用H+离子的活度带入相应公式进行计算。 考虑离子强度进行精确计算来配制缓冲溶液的作法在实际工作中也不常用。 通常人们如若要制备比较准确pH 值的缓冲溶液，常常是做一个理论的近似计算，配制一个近似pH值的缓冲溶液或是按手册给的量去配制一个缓冲溶液；然后用已校正好的pH计对配制的溶液进行校正，即在pH计的准确监控下把缓冲溶液的pH 值调到所要求的精度。 $$