緩衝溶液的應用,緩衝溶液在醫學上的應用

2021-03-04 04:37:54 字數 6479 閱讀 5401

1樓:匿名使用者

是一種能在加入少量酸或鹼和水時大大減低ph變動的溶液。ph緩衝系統對維持生物的正常ph值和正常生理環境起到重要作用。多數細胞僅能在很窄的ph範圍內進行活動,而且需要有緩衝體系來抵抗在代謝過程中出現的ph變化。

在生物體中有三種主要的ph緩衝體系,它們是蛋白質緩衝系統、重碳酸鹽緩衝系統以及磷酸鹽緩衝系統。每種緩衝體系所佔的分量在各類細胞和器官中是不同的。

常用作緩衝溶液

常用作緩衝溶液的酸類由弱酸及其共軛酸鹽組合成的溶液具有緩衝作用。生化實驗室常用的緩衝系主要有磷酸、檸檬酸、碳酸、醋酸、巴比妥酸、tris(三羥甲基氨基甲烷)等系統,生化實驗或研究工作中要慎重地選擇緩衝體系,因為有時影響實驗結果的因素並不是緩衝液的ph值,而是緩衝液中的某種離子。如硼酸鹽、檸檬酸鹽、磷酸鹽和三羥甲基甲烷等緩衝劑都可能產生不需要的化學反應。

硼酸鹽:硼酸鹽與許多化合物形成複鹽、如蔗糖。

檸檬酸鹽:檸檬酸鹽離子容易與鈣結合,所以存在有鈣離子的情況下不能使用。

磷酸鹽:在有些實驗,它是酶的抑止劑或甚至是乙個代謝物,重金屬易以磷酸鹽的形式從溶液中沉澱出來。而且它在ph7.5以上時緩衝能力很小。

三羥甲基氨基甲烷:它可以和重金屬一起作用,但在有些系統中也起抑制作用。其主要缺點時溫度效應。

這點往往被忽視,在室溫ph是7.8的tris緩衝液,4℃時是8.4,37℃時是7.

4,因此,4℃配製的緩衝液在37℃進行測量時,其氫離子濃度就增加了10倍。在ph7.5以下,其緩衝能力極為不理想。

編輯本段

緩衝溶液組成

緩衝體系由

1、弱酸和它的鹽(如hac---naac)

2、弱鹼和它的鹽(nh3.h2o---nh4cl)

3、多元弱酸的酸式鹽及其對應的次級鹽(如nah2po4---na2hpo4)

的水溶液組成。

編輯本段

決定緩衝液ph值的因素

設緩衝系統的弱酸的電離常數為k(平衡常數),平衡時弱酸的濃度為[酸],弱酸鹽的濃度為[鹽],則由弱酸的電離平衡式可得下式:

[h+] = ka

ph = pka + log

這就是henderson-hasselbach 等式。

如果[弱酸] = [共軛鹼],

ph = pka

根據此式可得出下列幾點結論:

1 緩衝液的ph值與該酸的電離平衡常數k及鹽和酸的濃度有關。弱酸的ph值衡定,但酸和鹽的比例不同時,就會得到不同的ph值。酸和鹽濃度相等時,溶液的ph值與pk值相同。

2 酸和鹽濃度等比例增減時,溶液的ph值不便。

3 酸和鹽濃度相等時,緩衝液的緩衝效率為最高,比例相差越大,緩衝效率越低,緩衝液的一般有效緩衝範圍為pk±1ph。

編輯本段

緩衝溶液的配製

只要知道緩衝對的pk值,和要配製的緩衝液的ph值(及要求的緩衝液總濃度),就能按公式計算[鹽]和[酸]的量。這個演算法涉及對數換算,較麻煩,前人為減少後人的計算麻煩,已為我們總結出ph值與緩衝液對離子用量的關係列出了**。只要我們知道要配製的緩衝液的ph,經查表便可計算處所用緩衝劑的比例和用量。

例如配製500nmph5.8濃度為0.1m磷酸緩衝液。

經查表知ph5.8濃度為0.2m na2hpo48.

0毫公升,而0.2m na2hpo492.0毫公升。

依此可推論出配製100ml0.1m的磷酸緩衝液需要0.1m na2hpo48.

0毫公升,而0.1m na2hpo4需要92.0毫公升。

計算好後,按計算結果準確稱好固態化學成分,放於燒杯中,加少量蒸餾水溶解,轉移入50ml容量瓶,加蒸餾水至刻度,搖勻,就能得到所需的緩衝液。

各種緩衝溶液的配製,均按**按比例混合,某些試劑,必須標定配成準確濃度才能進行,如醋酸、氫氧化鈉等。另外,所有緩衝溶劑的配製計量都能從以上的算式準確獲得。

緩衝溶液在醫學上的應用

2樓:匿名使用者

人體內各種體液的ph值具有十分重要的意義。它們均控制在一狹小範圍內。因為只有在這範圍內,機體的各種功能活動才能正常進行。

離開正常範圍的少許變化尚能允許,但如變化太大,都可能引起體內許多功能失調。

在體內差不多每項代謝的結果都有酸產生,如有機食物被完全氧化而產生碳酸,嘌呤被氧化而產生尿酸,碳水化合物的厭氧分解而產生乳酸以及因氧化作用不完全而導致乙醯乙酸和в-羥基丁酸的生成等。體內代謝也生成磷酸和硫酸。醫學教育|網蒐集整理代謝過程也可以產生nahco3.

這些代謝產生的酸或鹼進入血液並沒有引起ph值發生明顯的變化,這說明血液具有足夠的緩衝作用。也說明體內有著有效的生理作用支配著體內能及時地得到緩衝物的不斷補充。一般注射用的藥物也要在緩衝液中溶解.

生理鹽水也是緩衝液的一種.

緩衝溶液都應用在哪些領域,請舉例說明

3樓:匿名使用者

緩衝溶液buffer solution

緩衝液是一種能在加入少量酸或鹼和水時抵抗ph改變的溶液。ph緩衝系統對維持生物的正常ph值,正常生理環境起重要作用。多數細胞僅能在很窄的ph範圍內進行活動,而且需要有緩衝體系來抵抗在代謝過程中出現的ph變化。

在生物體中有三種主要的ph緩衝體系,它們時蛋白質、重碳酸鹽緩衝體系。每種緩衝體系所佔的分量在各類細胞和器官中是不同的。

在生化研究工作中,常常要用到緩衝溶液來維持實驗體系的酸鹼度。研究工作的溶液體系ph值的變化往往直接影響到我們工作的成效。如果提取酶實驗體系的ph值變化或變化過大,會使酶活性下降甚至完全失活。

所以我們要學會配製緩衝溶液。

由弱酸及其鹽組合一起使具有緩衝作用。生化實驗室常常用的緩衝系主要有磷酸、檸檬酸、碳酸、醋酸、巴比妥酸、tiris(三羥甲基氨基甲烷)等系統,在生化實驗或研究工作中要慎重地選擇緩衝體系,因為有時影響實驗結果的因素並不是緩衝液的ph值,而是緩衝液中的某種離子。如硼酸鹽、檸檬酸鹽、磷酸鹽和三羥甲基甲烷等緩衝劑都可能產生不需要的反應。

硼酸鹽:硼酸鹽與許多化合物形成複鹽、如蔗糖。

檸檬酸鹽:檸檬酸鹽離子容易與鈣結合,所以存在有鈣離子的情況下不能使用。

磷酸鹽:在有些實驗,它是酶的抑止劑或甚至是乙個代謝物,重金屬易以磷酸鹽的形式從溶液中沉澱出來。而且它在ph7.5以上時緩衝能力很小。

三羥甲基氨基甲烷:它可以和重金屬一起作用,但在有些系統中也起抑止的作用。其主要缺點時溫度效應。

這點往往被忽視,在室溫ph是7.8的tris一緩衝液,在4℃時是8.4,在37℃時是7.

4,因此,4℃配製的緩衝液拿到37℃測量時,其氫離子濃度就增加了10倍。而且它在ph7.5以下,緩衝能力很差。

緩衝液的ph值由哪些因素決定?

設緩衝系統的弱酸的電離常數為k(平衡常數),平衡時弱酸的濃度為[酸],弱酸鹽的濃度為[鹽],則由弱酸的電離平衡式可得下式:

根據此式可得出下列幾點結論:

(1)緩衝液的ph值與該酸的電離平衡常數k及鹽和酸的濃度有關。弱酸一定,但酸和鹽的比例不同時,可以得到不同的ph值。當酸和鹽濃度相等時,溶液的ph值與pk值相同。

(2)酸和鹽濃度等比例也增減時,溶液的ph值不便。

(3)酸和鹽濃度相等時,緩衝液的緩衝效率為最高,比例相差越大,緩衝效率越低,一般地說緩衝液有效緩衝範圍為pk±1ph。

從上述可知,只要知道緩衝對的pk值,和要配製的緩衝液的ph值(及要求的緩衝液總濃度)時,可按公式計算出[鹽]和[酸]的量。這樣算涉及到對數的換算,較麻煩,前人為減少後人的計算麻煩,經計算已為我們總結出ph值與緩衝液對離子用量的關係列出了**。講義附錄部分節錄有磷酸緩衝液的配製表。

只要我們知道要配製的緩衝液的ph,經查表便可計算處所用緩衝劑的比例和用量。例如配製500nmph5.8濃度為0.

1m磷酸緩衝液。

經查表知ph5.8濃度為0.2m na2hpo48.

0毫公升,而0.2m na2hpo492.0毫公升。

依此可推論出配製100ml0.1m的磷酸緩衝液需要0.1m na2hpo48.

0毫公升,而0.1m na2hpo4需要92.0毫公升。

計算好後,按計算結果稱好藥品,放於燒杯中,加少量蒸餾水溶解,轉移入50ml容量瓶,加蒸餾水至刻度,搖勻,便得所需的緩衝液。

各種緩衝溶液的配製,均按下表按比例混合,某些試劑,必須標定配成準確的濃度才能進行,如醋酸、naoh等。

緩衝溶液有什麼特點

4樓:匿名使用者

緩衝液1)緩衝溶液作用原理和ph值

當往某些溶液中加入一定量的酸和鹼時,有阻礙溶液ph變化的作用,稱為緩衝作用,這樣的溶液叫做緩衝溶液。弱酸及其鹽的混合溶液(如hac與naac),弱鹼及其鹽的混合溶液(如nh3·h2o與nh4cl)等都是緩衝溶液。

由弱酸ha及其鹽naa所組成的緩衝溶液對酸的緩衝作用,是由於溶液中存在足夠量的鹼a-的緣故。當向這種溶液中加入一定量的強酸時,h 離子基本上被a-離子消耗:

所以溶液的ph值幾乎不變;當加入一定量強鹼時,溶液中存在的弱酸ha消耗oh-離子而阻礙ph的變化。

2)緩衝溶液的緩衝能力

在緩衝溶液中加入少量強酸或強鹼,其溶液ph值變化不大,但若加入酸,鹼的量多時,緩衝溶液就失去了它的緩衝作用。這說明它的緩衝能力是有一定限度的。

緩衝溶液的緩衝能力與組成緩衝溶液的組分濃度有關。0.1mol·l-1hac和0.

1mol· l-1naac組成的緩衝溶液,比0.01mol·l-1hac和0.01mol·l-1naac的緩衝溶液緩衝能力大。

關於這一點通過計算便可證實。但緩衝溶液組分的濃度不能太大,否則,不能忽視離子間的作用。

組成緩衝溶液的兩組分的比值不為1∶1時,緩衝作用減小,緩衝能力降低,當c(鹽)/c(酸)為1∶1時△ph最小,緩衝能力大。不論對於酸或鹼都有較大的緩衝作用。緩衝溶液的ph值可用下式計算:

此時緩衝能力大。緩衝組分的比值離1∶1愈遠,緩衝能力愈小,甚至不能起緩衝作用。對於任何緩衝體系,存在有效緩衝範圍,這個範圍大致在pkaφ(或pkbφ)兩側各乙個ph單位之內。

弱酸及其鹽(弱酸及其共軛鹼)體系ph=pkaφ±1

弱鹼及其鹽(弱鹼及其共軛酸)體系poh=pkbφ±1

例如hac的pkaφ為4.76,所以用hac和naac適宜於配製ph為3.76~5.

76的緩衝溶液,在這個範圍內有較大的緩衝作用。配製ph=4.76的緩衝溶液時緩衝能力最大,此時(c(hac)/c(naac)=1。

3)緩衝溶液的配製和應用

為了配製一定ph的緩衝溶液,首先選定乙個弱酸,它的pkaφ盡可能接近所需配製的緩衝溶液的ph值,然後計算酸與鹼的濃度比,根據此濃度比便可配製所需緩衝溶液。

以上主要以弱酸及其鹽組成的緩衝溶液為例說明它的作用原理、ph計算和配製方法。對於弱鹼及其鹽組成的緩衝溶液可採用相同的方法。

緩衝溶液在物質分離和成分分析等方面應用廣泛,如鑑定mg2 離子時,可用下面的反應:

白色磷酸銨鎂沉澱溶於酸,故反應需在鹼性溶液中進行,但鹼性太強,可能生成白色mg(oh)2沉澱,所以反應的ph值需控制在一定範圍內,因此利用nh3·h2o和nh4cl組成的緩衝溶液,保持溶液的ph值條件下,進行上述反應。

表面活性劑

表面活性劑 su***ctant,su***ce activeagent

溶於液體後,具有使表面張力顯著降低作用的物質,稱為表面活性劑。由於其分子內存在著親水性部分和疏水性部分,因此表面容易吸附;另外在一定濃度(膠粒臨界濃度)以上時,則形成稱為膠粒的分子團。親水性、疏水性兩部分之比,是決定表面活性劑性質的重要因素,所以以此作為表示親水、疏水平衡〔hydrophilc hydrophobic (=lipophilc)〕(縮寫hlb)的數量夫系。

隨著水溶液中的解離狀況,分為陰離子、陽離子、兩性和非離子性等四種表面活性劑。表面活性劑具有洗滌劑等廣泛用途,但基於難溶於水的非極性物質的溶解作用,所以在活體膜的研究上佔有重要的地位。為了使膜蛋白穩定和易溶化的目的,所使用的主要為中性表面活性劑,而以tritonx -100為代表的triton系、tween系等各種hlb值不同的市售品都可以利用。

十二基硫酸鈉(sds)等陰離子表面活性劑和十六烷三甲胺等陽離子表面活性劑,一般均具有較強的溶化作用,但對蛋白質也有較強的變性作用。利用sds和蛋白質的複合體的聚丙烯醯胺凝膠電泳,被廣泛應用於測定蛋白質分子量的一種方法。

它是一類具有表面活性的化合物。溶於液體(特別是水)後,能顯著降低溶液的表面張力或介面張力,並能改進溶液的增溶、乳化、分散、滲透、潤濕、發泡和洗淨等能力。主要用於製作合成洗滌劑、乳化劑、破乳劑、滲透劑、發泡劑、消泡劑、潤濕劑、分散劑、浮選劑、柔軟劑、抗靜電劑、防水劑等助劑。

廣泛用於紡織、食品、醫藥、農藥、化妝品、建築、採礦等工業領域。表面活性劑具有共同的特點,即分子中同時存在親水基和親油基(又稱疏水基)。親水基通常是溶於水後容易電離的基團,如羧酸鹽、磺酸鹽、硫酸酯鹽等,以及在水中不電離的羥基或聚氧乙烯基。

親油基能與油類互相吸引、溶解,通常是由石油或油脂組成的長碳鏈的烴基 ,可以是脂肪烴,也可以是芳香烴。親水基效能強,就溶解於水,反之,親油基效能強,就溶於油。表面活性劑溶於水後,能生成單分子膜和膠束,其分子在水中能自動定向吸附於水溶液-空氣的介面處 ,親水基伸向水溶液 ,親油基伸向空氣,分子通過介面吸附形成的單分子膜在介面處起著隔離作用 ,使空氣和水溶液的接觸面顯著減少,因此,水溶液的表面張力急劇下降。

表面活性劑通常按離子型別分為離子型(溶於水後電離成離子)、非離子型(溶於水不電離)。(1)非離子型,如多元醇、聚氧乙烯等.(2)離子型,它又可分為陰離子型(如:

磺酸鹽、羧酸鹽等)、陽離子型(如各類胺鹽)、兩性型(如氨基酸)

緩衝溶液為什麼具有緩衝作用,緩衝溶液的緩衝原理是什麼

緩衝溶液具有緩衝作用的原因 因為常用的緩衝溶液由弱酸及其共軛酸鹽組合而成,當加入酸時,弱酸鹽部分轉化為弱酸 當加入鹼時,弱酸部分轉化為弱酸鹽。而弱酸在水中不完全電離,弱酸鹽在水中可以水解,所以ph變化較小,保持了溶液的ph基本不變。由弱酸及其鹽 弱鹼及其鹽組成的混合溶液,能在一定程度上抵消 減輕外加...

什麼是緩衝溶液?常用的有什麼,什麼是緩衝溶液?

緩衝溶液 英文 buffer solution 是一種能在加入少量酸或鹼和水時大大減低ph變動的溶液。ph緩衝系統對維持生物的正常ph值和正常生理環境起到重要作用。常用作緩衝溶液的酸類 由弱酸及其共軛酸鹽組合成的溶液具有緩衝作用。生化實驗室常用的緩衝系主要有磷酸 檸檬酸 碳酸 醋酸 巴比妥酸 tri...

緩衝溶液的應用化學題目,分析化學,配置緩衝溶液的一道計算題,求詳解。

當往copy 某些溶液中加入一定量的酸和鹼時,有阻礙溶液ph變化的作用,稱為緩衝作用,這樣的溶液叫做緩衝溶液。緩衝溶液在物質分離和成分分析等方面應用廣泛,需要加入緩衝溶液調節溶液ph值,維持溶液ph值在某乙個範圍。在生化研究工作中,常常需要使用緩衝溶液來維持實驗體系的酸鹼度 分析化學,配置緩衝溶液的...