
[化學] 緩沖溶液
The optimizing hydration medium is phosphate buffer solution.
最佳的水合介質是*********緩沖液。
As heat is added to a dilute buffer solution, the temperature rises.
由于熱量被添加到一個稀釋緩沖溶液中,溫度上升。
Prepare, store and test media and buffer solution following manual or SOP.
根據說明書或SOP,進行培養基,緩沖液的配制,測試和保存。
Accuracy of analysis results was improved by buffer solution as the acidifier.
改用緩沖溶液作為酸化劑,提高了分析結果的準确性。
Finally, DNA is eluted from the column in low concentration buffer solution or water.
最後在低濃度的緩沖液或水中,DNA又從矽膠柱洗脫。
緩沖溶液(Buffer Solution)指能夠抵抗外界少量強酸、強堿或稀釋作用而維持其pH值基本穩定的溶液。它由弱酸及其共轭堿(或弱堿及其共轭酸)組成,通過共轭酸堿對的平衡反應來中和加入的少量H⁺或OH⁻離子,從而穩定溶液的酸堿度。
緩沖溶液的核心是弱酸-共轭堿對(如CH₃COOH/CH₃COO⁻)或弱堿-共轭酸對(如NH₃/NH₄⁺)。其緩沖作用基于勒夏特列原理:
緩沖溶液的緩沖能力取決于共轭酸堿對的濃度及比例。當弱酸與其共轭堿濃度比為1:1時,緩沖能力最強。其pH值可通過漢德森-哈塞爾巴爾赫方程計算: $$ text{pH} = text{p}Ktext{a} + log{10}left(frac{[text{共轭堿}]}{[text{弱酸}]}right) $$ 其中pKₐ為弱酸解離常數的負對數。例如,醋酸-醋酸鈉緩沖液的pH ≈ pKₐ(4.74)。
如磷酸鹽緩沖液(PBS,pH 5.8–8.0)、Tris緩沖液(pH 7.0–9.0),廣泛用于生物實驗、細胞培養和藥物制劑中維持生理pH環境。
碳酸氫鹽/碳酸系統(HCO₃⁻/H₂CO₃)是血液中主要的緩沖對,維持人體血液pH在7.35–7.45的狹窄範圍内。
在電鍍、染料生産和食品加工中用于控制反應體系的酸堿度,如檸檬酸鹽緩沖液用于飲料pH穩定。
權威參考來源:
緩沖溶液(buffer solution)是一種能夠在外加強酸或強堿時維持溶液pH值相對穩定的化學體系,其核心作用機制基于共轭酸堿對的平衡反應。以下從定義、組成、作用及應用三方面詳細說明:
定義與核心功能
緩沖溶液由弱酸與其共轭堿(如醋酸/醋酸鈉)或弱堿與其共轭酸(如氨水/氯化铵)組成。當少量強酸(H⁺)或強堿(OH⁻)加入時,溶液中的共轭酸堿對通過動态平衡反應中和外來離子,從而顯著減緩pH變化。例如,醋酸-醋酸鈉緩沖體系中,加入強酸會與醋酸根反應生成醋酸,而加入強堿則會被醋酸中和。
作用機制與緩沖容量
緩沖能力取決于共轭酸堿對的濃度及比例。當兩者的濃度較高且比例接近1:1時,緩沖效果最佳。緩沖容量(buffer capacity)則指溶液抵抗pH變化的能力,可通過Henderson-Hasselbalch方程計算:
$$
text{pH} = text{p}K_a + log frac{[text{共轭堿}]}{[text{弱酸}]}
$$
該公式表明,調整共轭酸堿比例可配制不同pH值的緩沖溶液。
應用領域
需注意,緩沖溶液的pH穩定範圍通常在其pKa值±1區間内,超出此範圍則緩沖能力急劇下降。常見緩沖體系包括磷酸鹽緩沖液(pH 6.8-7.4)和Tris緩沖液(pH 7.0-9.0)。
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