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缓冲区:缓冲区容量
3.13
缓冲容量(用β表示)是衡量缓冲溶液在加入酸或碱时抵抗pH变化能力的定量指标。其定义为:向1升缓冲溶液中加入足以引起单位pH变化的酸(Ca)或碱(Cb)的摩尔数。
缓冲容量越高,缓冲液抵抗 pH 变化的能力就越强。
对于 pKa 等于 5 的一种酸,将加入的碱的物质的量对 pH 作图。所得曲线的导数表明,当 pH 等于 pKa 时,缓冲能力最强,此时缓冲溶液中弱酸与其共轭碱的浓度相等。因此,缓冲溶液的有效 pH 范围为 pKa 值上下各一个单位。
在 pH 3-10 范围之外,溶液中已存在的高浓度 H+ 或 OH− 离子会抵抗所加入酸或碱引起的 pH 变化。
缓冲液组分的浓度与缓冲容量成正比。
缓冲区容量是缓冲液用来抵抗 pH 值变化的定量指标。如下式所示,缓冲容量用“β”来进行表示,表示为将 1 升缓冲溶液的 pH 值改变 1 个单位所需的酸或碱的摩尔数。在这里,Ca和Cb分别用来表示酸和碱的摩尔数。请注意,dpH 的值代表了 pH 值所发生的变化。
在图中,pH 值被绘制为添加到 pK…