如何計算緩衝容量(calculate buffer capacity)
通常使用的緩衝劑由弱酸及其共軛鹼或弱鹼及其共軛酸組成。
緩衝溶液-示例
- HCO3–/CO32-緩衝液
- H2PO4–/HPO42-緩衝液
- CH3COOH/CH3COO–鈉+緩衝液
緩衝液的製備
當我們準備緩衝溶液時，我們取，
- pKa值與所需pH值最接近的酸及其結合鹼或，
- 與所需pH值最接近的14 pKb的鹼及其結合酸鹽。
緩衝比
兩組分的緩衝比由著名的亨德森-哈塞爾-巴赫方程求得
pH=pKa+對數B/A（B=鹼，A=酸）
緩衝容量
緩衝容量告訴我們緩衝液有多強，能承受任何鹼或酸的加入。這取決於兩個因素，緩衝比和兩種成分的實際濃度。當兩種成分的濃度相等時，緩衝液就很強。只有當pH=pKa或14 PKb時才會發生這種情況。此外，我們知道緩衝比可以透過多種方式獲得。
例如，如果B/A=2，則可以透過，
B=2 moldm-3和A=1 moldm-3
B=0.2 moldm-3和A=0.1 moldm-3
B=0.02 moldm-3和A=0.01 moldm-3，依此類推。
然而，研究表明，濃度越高，緩衝容量越大。
緩衝區容量由緩衝區索引給出β.
β = ∆B類/∆酸鹼度
∆B=新增的強酸或強鹼的量（摩爾濃度moldm-3）和∆pH=新增強鹼或強酸引起的pH差。
如何計算緩衝區容量
第1步：取1 dm3感興趣的緩衝液（1升）
第2步：使用精確校準的pH計pHx測量初始pH值。
第三步：加入已知量的強酸/強鹼，混合均勻，使溶液達到平衡。
步驟4：用精確校準的pHy計測量混合物的最終pH值。
第五步：計算
為了說明我使用醋酸緩衝液，NaOH的加入量=0.02 mol，pH x=4.75 pHy=5.20
代入方程，
β = ∆B類/∆pH=0.02 mol/（5.20-4.75）
=0.044摩爾
註：緩衝器容量始終按緩衝器的1 dm3計算。如果使用不同的緩衝區捲，請始終進行相應的計算。
假設上述pH值差由500.0 cm3的緩衝液得出，然後β = (0.044 mol/2）=0.022 mol
因為音量太大了½ 1dm3的值乘以½.
- 發表於 2021-06-27 00:24
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- 分類：科學
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