第三节 缓冲溶液

酸碱缓冲溶液是指具有稳定溶液酸度作用的溶液。即将体系适当稀释或加入少量强酸或少量强碱时，溶液的pH能基本保持不变。在反应体系中加入这种溶液，就能达到控制酸度的目的。

一、缓冲溶液的组成及作用原理

缓冲溶液一般是由弱酸及其共轭碱或弱碱及其共轭酸，以及由不同酸度的两性物质组成的。

现以HA-A^-缓冲体系为例说明缓冲溶液的作用原理。溶液中存在下列平衡

当向溶液中加入少量强酸时，加入的H⁺可与溶液中大量A^-离子结合成HA分子，使平衡向左移动，溶液中pH基本保持不变；当加入少量强碱时，OH^-与溶液中的H⁺结合成H₂O分子，促使HA分子继续解离，平衡向右移动，溶液中pH也基本保持不变；如果将溶液稍加稀释，HA和A^-浓度都相应降低，使HA的解离度增大，那么溶液中[H⁺]仍然基本保持不变，从而使溶液酸度稳定。

二、缓冲溶液pH的计算

对于上述HA-A^-缓冲体系，设缓冲组分的浓度分别为c_HA、，溶液中存在下列平衡

平衡时有或

由于溶液中HA及A^-浓度相对较高，同时由于同离子效应的存在，使得HA的解离度很小，可认为[HA] ≈c_酸，[A^-] ≈c_盐，则上式可近似处理成

式（2-11）说明缓冲溶液的酸度与缓冲组分的性质（）有关，同时与缓冲组分比有关。可以适当改变浓度比值，就可在一定范围内配制不同pH的缓冲溶液。

同理可推出，对于弱碱及其盐组成的缓冲溶液

三、缓冲溶液的选择

酸碱缓冲溶液根据用途的不同可以分成两大类，即普通酸碱缓冲溶液和标准酸碱缓冲溶液。标准酸碱缓冲溶液简称标准缓冲溶液，主要用于校正酸度计。普通酸碱缓冲溶液主要用于化学反应或生产过程中酸度的控制，在实际工作中应用很广。

选择酸碱缓冲溶液时主要考虑以下三点：

（1）对正常的化学反应或生产过程没有干扰，也就是说除维持酸度外，不能发生副反应。

（2）所需控制的pH应在缓冲溶液的缓冲范围内。如果酸碱缓冲溶液是由弱酸（弱碱）及其共轭碱（酸）组成的，则应尽量与所需控制的pH（pOH）一致。

（3）应具有较强的缓冲能力。为了达到这一要求，所选择体系中两组分的浓度比应尽量接近1，且浓度适当大些为好。

表2-1列举了一些常见酸碱缓冲体系，可供选择时参考。

例如，欲配制一定体积pH=4.8的缓冲溶液，根据欲选的缓冲对的应尽量与所需控制的pH一致的原则，应选择HAc-NaAc体系为好。