1、作用原理和pH值

2、缓冲能力

3、配制和应用

4、CO2缓冲液(枸橼酸-磷酸氢二钠 氨－氯化铵缓冲液 氨－氯化铵缓冲液 醋酸－醋酸钠缓冲液 醋酸－醋酸钠缓冲液 醋酸－醋酸钠缓冲液 醋酸－醋酸铵缓冲液 醋酸－醋酸铵缓冲液 醋酸－醋酸铵缓冲液 磷酸盐缓冲液)

1、作用原理和pH值

当往某些溶液中加入一定量的酸和碱时，有阻碍溶液pH变化的作用，称为缓冲作用，这样的溶液叫做缓冲溶液。弱酸及其盐的混合溶液（如HAc与NaAc），弱碱及其盐的混合溶液（如NH3·H2O与NH4Cl）等都是缓冲溶液。

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。

2、缓冲能力

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。

3、配制和应用

为了配制一定pH的缓冲溶液，首先选定一个弱酸，它的pKaφ尽可能接近所需配制的缓冲溶液的pH值，然后计算酸与碱的浓度比，根据此浓度比便可配制所需缓冲溶液。

以上主要以弱酸及其盐组成的缓冲溶液为例说明它的作用原理、pH计算和配制方法。对于弱碱及其盐组成的缓冲溶液可采用相同的方法。

缓冲溶液在物质分离和成分分析等方面应用广泛，如鉴定Mg2+ 离子时，可用下面的反应：

白色磷酸铵镁沉淀溶于酸，故反应需在碱性溶液中进行，但碱性太强，可能生成白色Mg（OH）2沉淀，所以反应的pH值需控制在一定范围内，因此利用NH3·H2O和NH4Cl组成的缓冲溶液，保持溶液的pH值条件下，进行上述反应。

4、CO2缓冲液

在高中生物中，光合作用实验里，CO2缓冲液有吸收CO2的能力，控制变量。

人体血浆里最重要的缓冲体系是碳酸氢盐缓冲体系是:

H2CO3= H+ + HCO3﹣

pH= pKa + lg〔HCO3﹣〕/〔H2CO3〕

在正常血浆中，〔HCO3﹣〕︰〔CO2〕= 20︰1

pH=6.10+lg20/1=7.40

人体各组织、细胞代谢产生的CO2，主要通过血红蛋白和氧合血红蛋白的运输作用，被迅速运到肺部排出，故几乎不影响血浆的pH，当产生比CO2酸性更强的酸（如磷酸、硫酸、乙酸等）时，血液中HCO3﹣/ CO2缓冲对便发挥缓冲作用，其中HCO3-可与代谢产生或外合产生CO2和H2O。增加的CO2大部分从肺部排出或通过血浆中蛋白质缓冲对和与之作用，，使〔CO2〕降低；减少的HCO3﹣可通过肾脏进行调节而得到补充，从而使

〔HCO3﹣〕，〔CO2〕和〔HCO3﹣〕/〔CO2〕都恢复正常。当人体新陈代谢过程中产生的碱进入血液时，血液中的H3O+便立即与它结合生成水。H3O+的消耗有H2CO3的解离来补充，结果也使血液的pH 保持稳定。

常用缓冲液配制

枸橼酸-磷酸氢二钠

甲液:取枸橼酸21g或无水枸橼酸19.2g,加水使溶解成1000ml，置冰箱内保存。

乙液：取磷酸氢二钠71.63g，加水使溶解成1000ml。

取上述甲液61.45ml与乙液38.55ml，混合，摇匀，即得。

氨－氯化铵缓冲液

取氯化铵1.07g，加水使溶解成100ml， 再加稀氨溶液(1→30)调节pH值至8.0，即得。

氨－氯化铵缓冲液

取氯化铵5.4g，加水20ml溶解后，加浓氨溶液35ml，再加水稀释至100ml，即得。

醋酸－醋酸钠缓冲液

取无水醋酸钠20g，加水300ml溶解后,加溴酚蓝指示液1ml及冰醋酸60～80ml，至溶液从蓝色转变为纯绿色，再加水稀释至1000ml，即得。

醋酸－醋酸钠缓冲液

取醋酸钠18g,加冰醋酸9.8ml,再加水稀释至1000ml，即得。

醋酸－醋酸钠缓冲液

取醋酸钠54.6g，加1mol/L醋酸溶液20ml溶解后，加水稀释至500ml，即得。

醋酸－醋酸铵缓冲液

取醋酸铵7.7g，加水50ml溶解后，加冰醋酸6ml与适量的水使成100ml，即得。

醋酸－醋酸铵缓冲液

取醋酸铵77g，加水约200ml使溶解，加冰醋酸57ml,再加水至1000ml，即得。

醋酸－醋酸铵缓冲液

取醋酸铵100g，加水300ml使溶解，加冰醋酸7ml,摇匀，即得。

磷酸盐缓冲液

取0.2mol/L磷酸二氢钾溶液250ml,加0.2mol/L氢氧化钠溶液118ml，用水稀释至1000ml，即得。