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缓冲溶液的配置及原理

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常用缓冲溶液的配制&缓冲溶液原理

(一)甘氨酸-盐酸缓冲液(0.05 mol/L)

X毫升0.2 mol/L甘氨酸+Y毫升0.2 mol/L HCl,再加水稀释至200毫升。 pH 2.2 2.4 2.6 2.8 X 50 50 50 50 Y 44.0 32.4 24.2 16.8 pH 3.0 3.2 3.4 3.6 X 50 50 50 50 Y 11.4 8.2 6.4 5.0 甘氨酸分子量=75.07。 0.2 mol/L甘氨酸溶液含15.01 g/L。

(二)邻苯二甲酸-盐酸缓冲液(0.05 mol/L)

X毫升0.2 mol/L邻苯二甲酸氢钾+Y毫升0.2 mol/L HCl,再加水稀释至20毫升。 pH(20℃) 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 X 5 5 5 5 5 Y 4.670 3.960 3.295 2.642 2.032 pH (20℃) 3.2 3.4 2.6 3.8 X 5 5 5 5 Y 1.470 0.990 0.597 0.263 邻苯二甲酸氢钾分子量=204.23。0.2 mol/L邻苯二甲酸氢钾溶液含40.85 g/L。 (三)磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液 pH 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 0.2 mol/L 0.1 mol/L Na2HPO4 (mL) 柠檬酸 (mL) 0.40 1.24 2.18 3.17 4.11 4.94 5.70 6.44 7.10 7.71 8.28 8.82 9.35 9.86 10.30 19.60 18.76 17.82 16.83 15.89 15.06 14.30 13.56 12.90 12.29 11.72 11.18 10.65 10.14 9.70 pH 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0 6.2 6.4 6.6 6.8 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 8.0 0.2 mol/L Na2HPO4 (mL) 10.72 11.15 11.60 12.09 12.63 13.22 13.85 14.55 15.45 16.47 17.39 18.17 18.73 19.15 19.45 0.1 mol/L 柠檬酸 (mL) 9.28 8.85 8.40 7.91 7.37 6.78 6.15 5.45 4.55 3.53 2.61 1.83 1.27 0.85 0.55 Na2HPO4分子量=141.98;0.2 mol/L溶液为28.40 g/L。 Na2HPO4·2H2O分子量=178.05;0.2 mol/L溶液为35.61 g/L。 Na2HPO4·12H2O分子量=358.22;0.2 mol/L溶液为71.64 g/L。 C6H8O7·H2O分子量=210.14;0.1 mol/L溶液为21.01 g/L。

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(四)柠檬酸-氢氧化钠-盐酸缓冲液 pH 2.2 3.1 3.3 4.3 5.3 5.8 6.5 钠离子浓度 (mol/L) 0.20 0.20 0.20 0.20 0.35 0.45 0.38 柠檬酸 (g) 氢氧化钠 (g) 盐酸 (mL) C6H8O7·H2O NaOH 97% HCl (浓) 210 210 210 210 245 285 266 84 83 83 83 144 186 156 160 116 106 45 68 105 126 最终体积 (L)① 10 10 10 10 10 10 10 ① 使用时可以每升中加入1克酚,若最后pH值有变化,再用少量50%氢氧化钠溶液或浓盐酸调节,冰箱保存。

(五)柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液(0.1 mol/L) pH 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 0.1 mol/L 0.1 mol/L pH 柠檬酸 (mL) 柠檬酸钠 (mL) 18.6 17.2 16.0 14.9 14.0 13.1 12.3 11.4 10.3 9.2 1.4 2.8 4.0 5.1 6.0 6.9 7.7 8.6 9.7 10.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0 6.2 6.4 6.6 0.1 mol/L 0.1 mol/L 柠檬酸 (mL) 柠檬酸钠 (mL) 8.2 7.3 6.4 5.5 4.7 3.8 2.8 2.0 1.4 11.8 12.7 13.6 14.5 15.3 16.2 17.2 18.0 18.6 柠檬酸:C6H8O7·H2O分子量=210.14 ;0.1 mol/L溶液为21.01 g/L。 柠檬酸钠:Na3C6H5O7·2H2O分子量=294.12 ;0.1 mol/L溶液为29.41 g/L。 (六)醋酸-醋酸钠缓冲液(0.2 mol/L) pH (18℃) 3.6 3.8 4.0 4.2 4.4 4.6 0.2 mol/L NaAc (mL) 0.75 1.20 1.80 2.65 3.70 4.90 0.2 mol/L HAc (mL) 9.35 8.80 8.20 7.35 6.30 5.10 pH (18℃) 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 0.2 mol/L NaAc (mL) 5.90 7.00 7.90 8.60 9.10 6.40 0.2 mol/L HAc (mL) 4.10 3.00 2.10 1.40 0.90 0.60 NaAc·3H2O分子量=136.09;0.2 mol/L溶液为27.22 g/L。冰乙酸11.8 mL稀释至1 L(需标定)。

(七)磷酸二氢钾-氢氧化钠缓冲液(0.05 mol/L)

X 毫升 0.2 mol/L KH2PO4+Y毫升0.2 mol/L NaOH 加水稀释至20毫升。 pH (20℃) X (mL) Y (mL) pH (20℃) X (mL) Y (mL) a

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5.8 6.0 6.2 6.4 6.6 6.8 5 5 5 5 5 5 0.372 0.570 0.860 1.260 1.780 2.365 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 8.0 5 5 5 5 5 5 2.963 3.500 3.950 4.280 4.520 4.680 (八)磷酸盐缓冲液 磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液(0.2 mol/L) pH 5.8 5.9 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 0.2 mol/L 0.2 mol/L pH Na2HPO4 (mL) NaH2PO4 (mL) 8.0 10.0 12.3 15.0 18.5 22.5 26.5 31.5 37.5 43.5 49.0 55.0 92.0 90.0 87.7 85.0 81.5 77.5 73.5 68.5 62.5 56.5 51.0 45.0 7.0 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 8.0 0.2 mol/L 0.2 mol/L Na2HPO4 (mL) NaH2PO4 (mL) 61.0 67.0 72.0 77.0 81.0 84.0 87.0 89.5 91.5 93.0 94.7 39.0 33.0 28.0 23.0 19.0 16.0 13.0 10.5 8.5 7.0 5.3 Na2HPO4·2H2O分子量=178.05;0.2 mol/L溶液为35.61 g/L。 Na2HPO4·12H2O分子量=358.22;0.2 mol/L溶液为71.64 g/L。 NaH2PO4·H2O分子量=138.01;0.2 mol/L溶液为27.6 g/L。 NaH2PO4·2H2O分子量=156.03;0.2 mol/L溶液为31.21 g/L。 (九)巴比妥纳-盐酸缓冲液 pH (18℃) 6.8 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 8.0 8.2 0.04 mol/L 巴比妥钠 (mL) 100 100 100 100 100 100 100 100 0.2 mol/L HCl (mL) 18.4 17.8 16.7 15.3 13.4 11.47 9.39 7.21 PH (18℃) 8.4 8.6 8.8 9.0 9.2 9.4 9.6 0.04 mol/L 巴比妥钠 (mL) 100 100 100 100 100 100 100 0.2 mol/L HCl (mL) 5.21 3.82 2.52 1.65 1.13 0.70 0.35 巴比妥钠分子量=206.18;0.04 mol/L溶液为8.25 g/L。 (十)Tris-HCl缓冲液(0.05 mol/L)

50毫升0.1mol/L三羟甲基氨基甲烷(Tris)溶液与X毫升0.1mol/L盐酸混匀并稀释至100毫升。

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pH (25℃) 7.10 7.20 7.30 7.40 7.50 7.60 7.70 7.80 7.90 8.00 X (mL) 45.7 44.7 43.4 42.0 40.3 38.5 36.6 34.5 32.0 29.2 pH (25℃) 8.10 8.20 8.30 8.40 8.50 8.60 8.70 8.80 8.90 X (mL) 26.2 22.9 19.9 17.2 14.7 12.4 10.3 8.5 7.0 Tris分子量=121.14 ;0.1 mol/L溶液为12.114 g/L。Tris溶液可从空气中吸收二氧化碳,使用时注意将瓶盖严。 (十一)、硼酸-硼砂缓冲液 (0.2 mol/L硼酸根) pH 7.4 7.6 7.8 8.0 0.05 mol/L 硼砂 (mL) 1.0 1.5 2.0 3.0 0.2 mol/L 硼酸 (mL) 9.0 8.5 8.0 7.0 pH 8.2 8.4 8.7 9.0 0.05 mol/L 硼砂 (mL) 3.5 4.5 6.0 8.0 0.2 mol/L 硼酸 (mL) 6.5 5.5 4.0 2.0 硼砂:Na2B4O7·10H2O分子量=381.43;0.05 mol/L溶液(等于0.2 mol/L硼酸根)含19.07 g/L。

硼酸:H3BO3分子量=61.84;0.2 mol/L的溶液为12.37 g/L。 硼砂易失去结晶水,必须在带塞的瓶中保存。 (十二)甘氨酸-氢氧化钠缓冲液(0.05 mol/L)

X毫升0.2 mol/L甘氨酸+Y毫升0.2 mol/L NaOH加水稀释至200毫升。 pH 8.6 8.8 9.0 9.2 9.4 X (mL) 50 50 50 50 50 Y (mL) 4.0 6.0 8.8 12.0 16.8 pH 9.6 9.8 10 10.4 10.6 X (mL) 50 50 50 50 50 Y (mL) 22.4 27.2 32.0 38.6 45.5 甘氨酸分子量=75.07;0.2 mol/L溶液含15.01 g/L (十三)硼砂-氢氧化纳缓冲液(0.05 mol/L硼酸根)

X毫升0.05 mol/L硼砂+Y毫升0.2 mol/L NaOH加水稀释至200毫升。 pH 9.3 9.4 9.6 X (mL) 50 50 50 Y (mL) 6.0 11.0 23.0 pH 9.8 10.0 10.1 X (mL) 50 50 50 Y (mL) 34.0 43.0 46.0 硼砂Na2B4O7·10H2O分子量=381.43;0.05 mol/L硼砂溶液(等于0.2 mol/L硼酸根)为19.07 g/L。

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(十四)碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液(0.1 mol/L)(此缓冲液在Ca2+、Mg2+存在时不得使用). pH 20℃ 9.16 9.40 9.51 9.78 9.90 10.14 10.28 10.53 10.83 37℃ 8.77 9.22 9.40 9.50 9.72 9.90 10.08 10.28 10.57 0.1 mol/L Na2CO3 (mL) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0.1 mol/L NaHCO3 (mL) 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Na2CO3·10H2O分子量=286.2; 0.1 mol/L溶液为28.62 g/L。 NaHCO3分子量=84.0; 0.1 mol/L溶液为8.40 g/L。

============================(2007年6月16日更新)================================== 缓冲溶液的理论知识:

一、缓冲溶液与缓冲作用原理 (一)缓冲作用与缓冲溶液

纯水在25℃时PH值为7.0,但只要与空气接触一段时间,因为吸收二氧化碳而使PH值降到5.5左右。1滴浓盐酸(约12.4mol·L-1)加入1升纯水中,可使[H+]增加5000倍左右(由1.0×10-7增至5×10-4mol·L-1),若将1滴氢氧化钠溶液(12.4mol·L-1)加到1升纯水中,PH变化也有3个单位。可见纯水的PH值因加入少量的强酸或强碱而发生很大变化。然而,1滴浓盐酸加入到1升HOAc-NaOAc混合溶液或NaH2PO4-Na2HPO4混合溶液中,[H+]的增加不到百分之一(从1.00×10-7增至1.01×10-7mol·L-1),PH值没有明显变化.这种能对抗外来少量强酸\\强碱或稍加稀释不引起溶液PH值发生明显变化的作用叫做缓冲作用;具有缓冲作用的溶液,叫做缓冲溶液。 (二)缓冲溶液的组成

缓冲溶液由足够浓度的共轭酸碱对组成。其中,能对抗外来强碱的称为共轭酸,能对抗外来强酸的称为共轭碱,这一对共轭酸碱通常称为缓冲对、缓冲剂或缓冲系,常见的缓冲对主要有三种类型。

1.弱酸及其对应的盐 例如,HOAc-NaOAc(实际上是OAc-);H2CO3-NaHCO3;H2C8H4O4-KHC8H4O4(邻苯二甲酸-邻苯二甲酸氢钾);H3BO3-Na2B4O7(四硼酸钠水解后产生H2BO-3)。

2.多元弱酸的酸式盐及其对应的次级盐,例如,NaHCO3-Na2CO3;NaH2PO4-Na2HPO4;NaH2C5HO7(柠檬酸二氢钠)-Na2HC6H5O7;KHC8H4O4-K2C8H4O4。

3.弱碱及其对应的盐 例如NH3-NH+4CL-;RNH2-RNH+3A-(伯胺及其盐);Tris-TrisH+A-(三羟甲基烷及其盐)。 (三)缓冲溶液的作用原理

现以HOAc-NaOAc缓冲溶液为例,说明缓冲溶液之所以能抵抗少量强酸或强碱使PH稳定的原理。醋酸是弱酸,在溶液中的离解度很小,溶液中主要以HOAc分子形式存在,OAc-的浓度很低。醋酸钠是强电解质,在溶液中全部离解成Na+和OAc-,由于同离子效

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缓冲溶液的配置及原理

..常用缓冲溶液的配制&缓冲溶液原理(一)甘氨酸-盐酸缓冲液(0.05mol/L)X毫升0.2mol/L甘氨酸+Y毫升0.2mol/LHCl,再加水稀释至200毫升。pH2.22.42.62.8X50505050Y44.0
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