3.13
缓冲液容量(以 β 表示)是缓冲液在添加酸或碱时对 pH 值变化的抵抗力的定量量度。它表示为在单位 pH 值改变之前添加到 1 升缓冲溶液中的酸 (Ca) 或碱 (Cb) 的摩尔数。
缓冲液容量越高,缓冲液抵抗 pH 值变化的能力就越强。
对于 pKa 等于 5 的酸,绘制添加的碱的摩尔数与 pH 值的关系图。所得曲线的导数显示,当 pH 值等于 pKa 时,缓冲容量最高,其中缓冲溶液中弱酸及其共轭碱的浓度相等。因此,缓冲液的有效 pH 范围比 pKa 高或小一个单位。
在 3-10 pH 值范围之外,现有的高浓度 H+ 或 OH− 离子会抵抗添加的酸或碱的 pH 值变化。
缓冲液种类的浓度成比例地决定了缓冲液容量。
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 pKa 值为 5 的弱酸中碱 (Cb) 摩尔数的函数。使得曲线的导数产生了另一幅图,从而描绘了缓冲容量与 pH 值之间的的关系。该图表明了,当 pH 值等于 pKa 时,其缓冲能力是最高的,此时溶液含有相同浓度的弱酸及其共轭碱。对于这种弱酸,缓冲能力在 pH 值为 5 时是最高的,此时对 pH 值所发生变化的抵抗力是最高的。通常,选择缓冲液的 pKa 值应该在所需 pH 值为正负 1 的单位范围内。除了pKa值外,其缓冲能力还取决于溶液中的弱酸及其共轭碱的浓度。缓冲物质的浓度越高,其缓冲能力也就越高。
缓冲液容量(以 β 表示)是缓冲液在添加酸或碱时对 pH 值变化的抵抗力的定量量度。它表示为在单位 pH 值改变之前添加到 1 升缓冲溶液中的酸 (Ca) 或碱 (Cb) 的摩尔数。
缓冲液容量越高,缓冲液抵抗 pH 值变化的能力就越强。
对于 pKa 等于 5 的酸,绘制添加的碱的摩尔数与 pH 值的关系图。所得曲线的导数显示,当 pH 值等于 pKa 时,缓冲容量最高,其中缓冲溶液中弱酸及其共轭碱的浓度相等。因此,缓冲液的有效 pH 范围比 pKa 高或小一个单位。
在 3-10 pH 值范围之外,现有的高浓度 H+ 或 OH− 离子会抵抗添加的酸或碱的 pH 值变化。
缓冲液种类的浓度成比例地决定了缓冲液容量。
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