소개 :
완충 용액의 예는 약산의 약산 및 접합체의 접합체 또는 약한 염기의 약한 염기 및 컨쥬 게이트 산으로 구성된 수분 용질 기반 용액이다. 그들은 희석 또는 소량의 산 또는 알칼리를 그들의 용액에 첨가함으로써 인한 pH 변화에 내성이있다.
완충액에 매우 적은 양의 강산 또는 강한 염기를 추가하면 용액의 pH가 소량 만 변경할 수 있습니다. 결과적으로, 그들은 일정한 pH 값을 유지하기 위해 사용됩니다.
완충액
산-베이스 완충액 용액은 희석 될 때 또는 소량의 산 또는 염기가 용액에 첨가 될 때 사소한 변화만으로 수소 이온 농도 (pH)를 유지할 수있는 용액이다. 완충 용액은 발효, 식품 방부제, 약물 전달, 전기 도금, 인쇄, 효소의 활성 및 혈액의 산소 운반 능력에 사용됩니다. 제대로 기능하기 위해 특정 수소 이온 농도가 필요합니다 (pH)
약산 및 그의 컨쥬 게이트 염기 또는 약한 염기 및 그의 접합체 산의 용액은 pH를 유지하는 능력을 가지므로 완충 용액으로 알려져있다.
버퍼 용액의 유형
산성 완충제와 알칼리성 완충제는 두 가지 범주로 광범위하게 분류 할 수있는 두 가지 주요 유형의 완충액입니다.
산성 버퍼
이름에서 알 수 있듯이 이러한 솔루션은 산성 환경을 전술적이고 건강하게 유지하는 데 사용됩니다. 산 완충액의 pH는 산성이며, 약산과 그의 염을 강한 염기와 혼합하여 산 완충제를 형성함으로써 만들어집니다. 아세트산 및 나트륨 아세테이트 수용액의 pH는 두 산의 농도가 동일 할 때 4.74입니다.
- 이 솔루션의 pH는 7보다 낮습니다.
- 본질적 으로이 용액은 약산과 약산 염으로 구성됩니다.
예를 들어, 나트륨 아세테이트 및 아세트산 (pH =4.75)은 산성 완충 용액으로 사용될 수있는 두 가지 산입니다.
알칼리성 완충제
이 버퍼 솔루션은 기본 조건을 유지하는 데 사용됩니다. 약한 염기와 소금을 강산과 혼합하여 기본 pH를 생성함으로써 기본 완충액을 생성 할 수 있습니다. 수산화 암모늄 및 염화 암모늄 수용액의 pH는 2 개의 산의 농도가 동일 할 때 9.25입니다.
또한이 솔루션의 pH는 7보다 큽니다.
이 제제에는 약한 염기와 약한 염기 염이 있습니다.
수산화 암모늄 및 염화 암모늄 (pH =9.25)의 혼합물과 같은 알칼리성 완충 용액은 염기의 예입니다.
산 및 염기의 첨가
- 산 첨가되면 아세테이트 이온은 산의 방출 된 양성자를 제거하여 아세트산 분자를 형성합니다.
버퍼 용액의 준비
산 (PKA) 및 염기 (PKB)의 해리 상수가 알려진 경우, 각각 염 --산 또는 염 염기 비율을 제어하여 완충 용액을 준비 할 수 있습니다.
이 유형의 용액은 약한 염기를 상응하는 컨쥬 게이트 산과 혼합하거나, 전술 한 바와 같이 약한 산을 상응하는 컨쥬 게이트 염기와 혼합함으로써 제조된다.
.완충액을 제조하는이 방법의 좋은 예는 아래 그림에 나와있는 HPO42- 및 H2PO4-를 혼합하여 포스페이트 완충액의 제조입니다. 이 솔루션은 항상 7.4의 pH를 유지합니다.
Henderson-Hasselbalch 방정식
산 완충제 제조
강한 염기 (BB)와 결합 된 약산 (HA) 및 그의 염 (KA)을 함유하는 산 완충 용액 (KOH)이 고려된다. 평형을 다음과 같이 기록 할 수 있습니다.
베이스 버퍼의 준비
강산의 존재하에 약한 염기 (B) 및 그 소금 (BA)을 함유하는베이스 버퍼 용액의 경우를 고려하십시오.
.앞에서 언급했듯이 POH를 계산할 수 있습니다.
- 기본 버퍼의 POH는 PKB + log ([salt]/[acid])로 계산됩니다.
- 기본 완충액의 pH는 pka - log ([salt]/[acid])로 계산됩니다.
의 중요성 Henderson-Hasselbalch 방정식
Henderson-Hasselbalch 방정식은 다음에 사용될 수 있습니다
- 염의 혼합물로부터 제조 된 완충액의 pH를 계산하고, 약산/염기; 그리고
- PKA의 값을 결정하십시오.
- 적절한 pH. 로 완충액을 준비하십시오
Henderson-Hasselbalch 방정식에는 몇 가지 한계가 있습니다.
Henderson - Hasselbalch 방정식은 방정식의 특성으로 인해 강산이나 기초와 함께 사용할 수 없습니다.
pH 유지 보수
완충액 용액을 일정한 pH를 유지하는 방법을 더 잘 이해하기 위해 나트륨 아세테이트 및 아세트산을 함유하는 완충액 용액의 다음 예를 고려하십시오.
.이 예는 나트륨 아세테이트가 이온화를 얼마나 완전히 겪는지를 보여줍니다. 반면, 아세트산의 경우 미량의 이온화 만 발생합니다. 다음은 평형 반응의 예입니다.
강산의 존재 하에서, H+이온은 CH3coo -ins와 결합하여 약한 이온화 된 아세트산을 형성하여 주변 환경의 pH에서 무시할만한 변화를 초래한다. 강산이없는 경우, 주변 환경의 pH는 일정하게 유지됩니다.
이 완충액에 강한 알칼리성 물질을 도입하면, 수산화물 이온은 용액에 이미 존재하는 산과 반응하여 물 분자의 형성을 초래한다. 따라서 수산화물 이온은 산과 반응하여 물을 형성하는 동안 물을 형성하는 동안 물을 형성합니다.
결론 :
수소 이온 완충제로도 알려진 pH 완충제는 추적 가능한 pH 값을 갖고 소량의 산 또는 염기가 첨가 될 때만 pH 값이 약간 변하는 수용액이다. pH 완충액은 전형적으로 컨쥬 게이트 염기 및 약산으로 구성되며, 이는 용액으로부터 과량의 수소 원자를 흡수하고 용액에서 안정적인 pH 값을 유지하기 위해 함께 작용한다. 결과적으로, 이들은 낮은 수준의 불확실성으로 pH 측정을 위해 전기 화학 전위차계를 교정하여 추적 성을 향상시킨다.
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