4.4.3　缓冲溶液的选择与配制

4.4.3　缓冲溶液的选择与配制

1.缓冲溶液的选择

(1)选择的缓冲对不能与要进行反应的反应物或生成物发生作用。配制药用缓冲溶液时还应考虑溶液的毒性。

(2)每个缓冲对都有一个特定的缓冲有效范围。根据实际工作要求选择不同的缓冲对，其pK_a、pK_b应尽量靠近要配制的缓冲溶液的pH值或pOH值，最大差别不要超过1。

例如：欲配制pH=7.00的缓冲溶液500mL,HCOOH—HCOONa、HAc—NaAc、NaH₂PO₄—Na₂HPO₄、NH₃—NH₄Cl四个缓冲对中，pK_a分别等于3.74、4.74、7.20、9.26，这时就应选择NaH₂PO₄—Na₂HPO₄配制缓冲溶液。

(3)利用缓冲溶液计算公式，先推算出缓冲对的浓度比，再根据所需配制溶液的体积，计算所需的量。

2.缓冲溶液的配制　实验室中配制缓冲溶液的几种常用方法如下：

(1)向一定量的弱酸、弱碱溶液中加入固体盐进行配制。

例4.7　配制1.0LpH=9.80,的缓冲溶液，需要6.0mol·L^-1的NH₃·H₂O多少毫升和固体(NH₄)₂SO₄多少克?

解：此缓冲溶液为碱性，用式(4.16)计算，须加入固体(NH₄)2SO₄的质量为：

0.028×132×1.0=1.8(g)

配制方法：称取1.8g固体(NH₄)2SO₄溶于少量水中，加入0.017L6.0mol·L^-1的NH₃·H₂O，然后加水稀释至1.0L即可。

(2)用相同浓度的弱酸(或弱碱)及盐溶液，按不同体积互相混合。

例4.8　浓度均为0.10mol·L^-1的HAc和NaAc溶液，如何配制1.0L,pH=5的缓冲溶液?

解：利用式(4.16)计算缓冲溶液pH值。设HAc的体积为V_a，NaAc的体积为V_b，计算得出V_a=0.36L,V_b=0.64L。

配制方法：量取360mL0.10mol·L^-1的HAc溶液和640mL0.10mol·L^-1的NaAc溶液混合均匀，即配制成pH=5.0的缓冲溶液。

(3)在一定的弱酸(碱)中加入一定量的强碱(酸)，通过中和反应生成的盐和剩余的弱酸(碱)组成缓冲溶液。

例4.9　欲配制pH=5.0的缓冲溶液，如果用0.10mol·L^-1的HAc溶液100mL，应加入相同浓度的NaOH溶液体积多少才能制成这种缓冲溶液?

解：此溶液的缓冲对应为：HAc—NaAc，而不是HA—NaOH。NaAc的来源是NaOH和HAc发生中和反应的产物。HAc未反应完，因此估算NaOH所加的体积应小于100mL。

HAc+NaOH=NaAc+H₂O

设加入xmLNaOH溶液，此时溶液体积为(x+100)mL。代入式(4.16)，解得x=65mL

配制方法：量取100mL0.10mol·L^-1的HAc溶液后再量取65mL0.10mol·L^-1的NaOH溶液，混合均匀就配成了pH=5.0的缓冲溶液。