医用基础化学缓冲体系
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三、 缓冲范围
当缓冲溶液的总浓度一定时，缓冲比愈接近1， 缓冲容量愈大；缓冲比愈远离1时，缓冲容量愈小。 当缓冲比大于10∶1(即pH＞pKa+1)或小于1∶10 (即pH pKa-1)时，可认为缓冲溶液已基本失去缓 冲能力。
缓冲比在下列区间所对应的范围称为缓冲溶液
的有效缓冲范围(buffer effective range)。
1 ＜[B-] ＜10 10 [HB] 1
pKa-1＜pH＜pKa+1
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即
pH=pKa±1
不同缓冲系，因各自弱酸的pKa值不同，所以 缓冲范围也各不相同。
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第四节 缓冲溶液的配制 —、缓冲溶液的配制方法
则pH值不同，当缓冲 比＝1时, pH=pKa
3.解释了缓冲溶液抗稀 释的原因，加水稀释时, 物质量比不变。但 大量
稀释时，会引起溶液离 子强度的改变，使HB和
第三种表达形式
pHpKalgVB V 医用基础化学H缓冲B体系
B-的活度因子受 到不同
程度的影响，缓冲溶液
的pH值将会 有 极小的
变化。
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例4-1 计算50ml 0.200mol·L-1NH3 .H2O中， 加入4.78gNH4Cl固体，配制1升缓冲溶液， 求此缓冲溶液的pH值。
图4-1表现了缓冲容量随缓冲系总浓度、 缓冲比及pH的变化而改变。
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(1) 0.05 mol·L-1 HCl
(2) 0.1 mol·L-1 HAc+NaOH
(3) 0.2mol·L-1 HAc+NaOH
(4) 0.05 mol·L-1 KH2PO4+NaOH (5) 0.05 mol·L-1 H3BO3+NaOH (6) 0.02mol·L-1 NaOH
此公式适用于混合后的缓冲溶液的pH计算。
n(B-)
pHpKa
lg n(HB)
酸碱混合前后均可。
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如使用相同浓度的弱酸及其共轭碱来配 制缓冲溶液，即c(HB)＝c(NaB)，分别量取 V(B-)体积的NaB和V(HB)体积的HB混合，则
V(B-)
pHpKa
lg V(HB)
此式适用于混合前，且时c(HB)＝c(NaB) 的情况。
缓冲溶液总浓度和缓冲比是影响缓冲容量的两个重要因素
（1）缓冲比一定时，总浓度越大，缓冲容量越大
（2）当c总一定时,缓冲比越偏离1时， β越小；当缓冲
比＝1时， β最大医用基础化学缓冲体系
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总浓度一定时，缓冲比为 1时, 缓冲容量最大。
最 大 2 .3 01 1 3 1 1 11 c总 0 .5c7 总6
者
组成缓冲溶液。溶液中HB和H2O建立质子传 递
平衡
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
HB +H2O
H3O++B-
NaB ─→ Na+ + B-
[H3O]
Ka
[HB] [B-]
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[B-]
pHpKa
lg [HB]
[B-]与[HB]的比值称为缓冲比，[B-]与[HB]之和 称为缓冲溶液的总浓度。
上式称为Henderson—Hasselbalch方程式
缓冲容量作为缓冲能力大
d n a ( b ) 小的尺度。 β = V dpH β越大，缓冲能力越强；
β 越小，缓冲能力越弱。
β的单位为mol•L-1•pH-1
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二、影响缓冲容量的 因素 总浓度和缓冲比
是影响缓冲容量的两个重要因素
可导出缓冲容量与缓冲溶液的总浓度 c总=[HB]+[B-] 及[B-]、[HB]的关系
β= d n a ( b ) =2.303×[HB][B-]/c总 V dpH
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将式(4.8)右边分子、分母同乘c总＝[HB]+[B-]， 得：
2 .3[ 0 H [H ] 3 [ B ] B B ] [H [] B [ B ]B ] [H ] [ B B ]
解 此混合溶液的缓冲系为NH4+—NH3 , 查 表知pKa(NH4+)＝9.25
pH＝pKa+lg n ( NH 3 )
n ( NH
4
)
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第三节 缓冲容量和缓冲范围 一、缓冲容量
缓冲容量(buffer capacity)β：单位体积缓冲 溶液的pH值改变1（即pH=1）时，所需加入一元 强酸或一元强碱的物质的量。
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二、缓冲机制
HAc + H2O NaAc ─→
Ac- + H3O+ Ac- + Na+
HAc －Ac缓冲系中的共轭碱发挥抵抗外来强酸的作用，故称 为缓冲溶液的抗酸成分（Ac-） 。 缓冲系中的共轭酸发挥抵抗外来强碱的作用，故称 为缓冲溶液的抗碱成分（HAc) 。
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医用基础化学缓冲体系
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2 .3[ 0 H [H ] 3 [ B ] B B ] [H [] B [ B ]B ] [H ] [ B B ]
2.3031[[1H B]B ]1[[1H B]B ]c总
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表明缓冲容量β与缓冲比、缓冲系的 总浓度c总＝[HB]+[B-]有关，
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缓冲溶液pH值的计算公式
Henderson—Hasselbalch方程式
1.pH值取决于Ka
及缓冲比，而且与
原始公式
pHpKalg[[共 共轭 轭酸 碱]]
温度有关 2.同一缓冲系,pKa值
一定。改变缓冲比，
第一种表达形式 pHpKalgc共轭碱 c共轭酸
第二种表达形式 pHpKalgnB nHB
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HB的初始浓度为c(HB)，NaB的初始浓度为 c(NaB)，其已解离部分的浓度为c’(HB)，则HB 和B-的平衡浓度分别为
[HB]＝ c (HB) - c′(HB)
≈ c (HB) [B-]＝c (NaB) + c′(HB)
≈ c (NaB)
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pHpKa lgcc((HB-)B)
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总之，由于缓冲溶液中同时含有较大量的抗 碱成分和抗酸成分，它们通过弱酸质子传递平衡 的移动，消耗抗碱成分和抗酸成分抵抗外来的少 量强酸、强碱，使溶液H3O+或OH-浓度没有明显 的变化。
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第二节 缓冲溶液的pH值
一、缓冲溶液pH 的近似计算公式
以HB代表弱酸，NaB代表其弱酸盐，两