缓冲溶液有什么特点？...

缓冲溶液有什么特点？

缓冲液
1）缓冲溶液作用原理和pH值

当往某些溶液中加入一定量的酸和碱时，有阻碍溶液pH变化的作用，称为缓冲作用，这样的溶液叫做缓冲溶液。弱酸及其盐的混合溶液（如HAc与NaAc），弱碱及其盐的混合溶液（如NH3·H2O与NH4Cl）等都是缓冲溶液。

由弱酸HA及其盐NaA所组成的缓冲溶液对酸的缓冲作用，是由于溶液中存在足够量的碱A-的缘故。当向这种溶液中加入一定量的强酸时，H 离子基本上被A-离子消耗：

所以溶液的pH值几乎不变；当加入一定量强碱时，溶液中存在的弱酸HA消耗OH-离子而阻碍pH的变化。

2）缓冲溶液的缓冲能力

在缓冲溶液中加入少量强酸或强碱，其溶液pH值变化不大，但若加入酸，碱的量多时，缓冲溶液就失去了它的缓冲作用。这说明它的缓冲能力是有一定限度的。

缓冲溶液的缓冲能力与组成缓冲溶液的组分浓度有关。0.1mol·L-1HAc和0.1mol· L-1NaAc组成的缓冲溶液，比0.01mol·L-1HAc和0.01mol·L-1NaAc的缓冲溶液缓冲能力大。关于这一点通过计算便可证实。但缓冲溶液组分的浓度不能太大，否则，不能忽视离子间的作用。

组成缓冲溶液的两组分的比值不为1∶1时，缓冲作用减小，缓冲能力降低，当c（盐）/c（酸）为1∶1时△pH最小，缓冲能力大。不论对于酸或碱都有较大的缓冲作用。缓冲溶液的pH值可用下式计算：

此时缓冲能力大。缓冲组分的比值离1∶1愈远，缓冲能力愈小，甚至不能起缓冲作用。对于任何缓冲体系，存在有效缓冲范围，这个范围大致在pKaφ（或pKbφ）两侧各一个pH单位之内。

弱酸及其盐（弱酸及其共轭碱）体系pH=pKaφ±1

弱碱及其盐（弱碱及其共轭酸）体系pOH=pKbφ±1

例如HAc的pKaφ为4.76，所以用HAc和NaAc适宜于配制pH为3.76～5.76的缓冲溶液，在这个范围内有较大的缓冲作用。配制pH=4.76的缓冲溶液时缓冲能力最大，此时（c（HAc）/c（NaAc）=1。

3）缓冲溶液的配制和应用

为了配制一定pH的缓冲溶液，首先选定一个弱酸，它的pKaφ尽可能接近所需配制的缓冲溶液的pH值，然后计算酸与碱的浓度比，根据此浓度比便可配制所需缓冲溶液。

以上主要以弱酸及其盐组成的缓冲溶液为例说明它的作用原理、pH计算和配制方法。对于弱碱及其盐组成的缓冲溶液可采用相同的方法。

缓冲溶液在物质分离和成分分析等方面应用广泛，如鉴定Mg2 离子时，可用下面的反应：

白色磷酸铵镁沉淀溶于酸，故反应需在碱性溶液中进行，但碱性太强，可能生成白色Mg（OH）2沉淀，所以反应的pH值需控制在一定范围内，因此利用NH3·H2O和NH4Cl组成的缓冲溶液，保持溶液的pH值条件下，进行上述反应。

表面活性剂
表面活性剂 surfactant，surface activeagent

溶于液体后，具有使表面张力显著降低作用的物质，称为表面活性剂。由于其分子内存在着亲水性部分和疏水性部分，因此表面容易吸附；另外在一定浓度（胶粒临界浓度）以上时，则形成称为胶粒的分子团。亲水性、疏水性两部分之比，是决定表面活性剂性质的重要因素，所以以此作为表示亲水、疏水平衡〔hydrophilc hydrophobic （＝lipophilc）〕（缩写HLB）的数量夫系。随着水溶液中的解离状况，分为阴离子、阳离子、两性和非离子性等四种表面活性剂。表面活性剂具有洗涤剂等广泛用途，但基于难溶于水的非极性物质的溶解作用，所以在活体膜的研究上占有重要的地位。为了使膜蛋白稳定和易溶化的目的，所使用的主要为中性表面活性剂，而以Tritonx -100为代表的Triton系、Tween系等各种HLB值不同的市售品都可以利用。十二基硫酸钠（SDS）等阴离子表面活性剂和十六烷三甲胺等阳离子表面活性剂，一般均具有较强的溶化作用，但对蛋白质也有较强的变性作用。利用SDS和蛋白质的复合体的聚丙烯酰胺凝胶电泳，被广泛应用于测定蛋白质分子量的一种方法。

它是一类具有表面活性的化合物。溶于液体（特别是水）后，能显著降低溶液的表面张力或界面张力，并能改进溶液的增溶、乳化、分散、渗透、润湿、发泡和洗净等能力。主要用于制作合成洗涤剂、乳化剂、破乳剂、渗透剂、发泡剂、消泡剂、润湿剂、分散剂、浮选剂、柔软剂、抗静电剂、防水剂等助剂。广泛用于纺织、食品、医药、农药、化妆品、建筑、采矿等工业领域。表面活性剂具有共同的特点，即分子中同时存在亲水基和亲油基（又称疏水基）。亲水基通常是溶于水后容易电离的基团，如羧酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐等，以及在水中不电离的羟基或聚氧乙烯基。亲油基能与油类互相吸引、溶解，通常是由石油或油脂组成的长碳链的烃基 ，可以是脂肪烃，也可以是芳香烃。亲水基性能强，就溶解于水，反之，亲油基性能强，就溶于油。表面活性剂溶于水后，能生成单分子膜和胶束，其分子在水中能自动定向吸附于水溶液-空气的界面处 ，亲水基伸向水溶液 ，亲油基伸向空气，分子通过界面吸附形成的单分子膜在界面处起着隔离作用 ，使空气和水溶液的接触面显著减少，因此，水溶液的表面张力急剧下降。表面活性剂通常按离子类型分为离子型（溶于水后电离成离子）、非离子型（溶于水不电离）。（1）非离子型，如多元醇、聚氧乙烯等.（2）离子型，它又可分为阴离子型（如：磺酸盐、羧酸盐等）、阳离子型（如各类胺盐）、两性型（如氨基酸）