《緩沖溶液的配制與性質(zhì)》黃燕軍.doc

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1、實(shí)驗(yàn)三緩沖溶液的配制和性質(zhì)、溶液pH值測(cè)定【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.學(xué)習(xí)緩沖溶液及常用等滲磷酸鹽緩沖溶液的配制方法。2.加深對(duì)緩沖溶液性質(zhì)的理解。3.強(qiáng)化吸量管的使用方法。4.學(xué)習(xí)使用pHS-2C型酸度計(jì)。5.培養(yǎng)環(huán)境保護(hù)意識(shí)?！绢A(yù)習(xí)作業(yè)】1.一般性溶液與緩沖溶液有什么不同？為什么緩沖溶液具有緩沖能力?2.緩沖溶液的性質(zhì)有哪些？緩沖溶液的pH值由哪些因素決定?3.如何衡量緩沖溶液的緩沖能力大小？緩沖溶液的緩沖能力與什么因素有關(guān)？4.實(shí)驗(yàn)是如何設(shè)計(jì)以驗(yàn)證緩沖溶液所具有的性質(zhì)及緩沖容量的影響因素的，設(shè)計(jì)時(shí)有哪些注意事項(xiàng)？5.該

2、如何檢測(cè)緩沖溶液的pH值是否發(fā)生改變？是否均需要用pH計(jì)？6.本實(shí)驗(yàn)屬定量測(cè)定還是定性測(cè)定或半定量測(cè)定？【實(shí)驗(yàn)原理】普通溶液不具備抗酸、抗堿、抗稀釋作用。緩沖溶液通常是由足夠濃度的弱酸及其共軛堿、弱堿及其共軛酸或多元酸的酸式鹽及其次級(jí)鹽組成的溶液，具有抵抗外加的少量強(qiáng)酸或強(qiáng)堿、或適當(dāng)稀釋而保持溶液pH值基本不變的作用。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)將普通溶液和配制成的緩沖溶液對(duì)加入酸、堿或適當(dāng)稀釋前后pH數(shù)值的變化來(lái)探討緩沖溶液的性質(zhì)。根據(jù)緩沖溶液中共軛酸堿對(duì)所存在的質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡：HB?B－+H3O+緩沖溶液pH值的計(jì)算公式為：式中

3、pKa為共軛酸解離常數(shù)的負(fù)對(duì)數(shù)。此式表明：緩沖溶液的pH值主要取決于弱酸的pKa值，其次決定于其緩沖比。需注意的是，由上述公式算得的pH值是近似的，準(zhǔn)確的計(jì)算應(yīng)該用活度而不應(yīng)該用濃度。要配制準(zhǔn)確pH值的緩沖溶液，可參考有關(guān)手冊(cè)和參考書(shū)上的配方，它們的pH值是由精確的實(shí)驗(yàn)方法確定的。緩沖容量（β）是衡量緩沖能力大小的尺度。緩沖容量（β）的大小與緩沖溶液總濃度、緩沖組分的比值有關(guān)。緩沖溶液總濃度越大則β越大；緩沖比越趨向于1,則β越大，當(dāng)緩沖比為1時(shí)，β達(dá)極大值。6實(shí)驗(yàn)室中最簡(jiǎn)單的測(cè)定緩沖容量的方法是利用酸堿指示劑變

4、色來(lái)進(jìn)行判斷的。例如：本實(shí)驗(yàn)就使用了甲基紅指示劑。表2-3-1甲基紅指示劑變色范圍pH值＜4.24.2～6.3＞6.3顏色紅色橙色黃色醫(yī)學(xué)上常用PBS(等滲磷酸鹽緩沖鹽水)作為體外細(xì)胞緩沖培養(yǎng)液。PBS是與人體血漿滲透壓(280～320mOsmol·L-1)等滲，并與人體血液pH值(7.35～7.45)一致的含有NaCl、KCl、Na2HPO4、KH2PO4等物質(zhì)的磷酸鹽緩沖液。根據(jù)不同用途，PBS有不同的配制方法，如用于細(xì)胞培養(yǎng)的pbs配方為：8gNaCl，0.2gKCl，0.24gKH2PO4，1.44gNa

5、2HPO4，加水至800ml，用HCl調(diào)pH至7.4，補(bǔ)水至1L，消毒滅菌既得。其在水溶液中的質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡如下：H2PO4－＋H2O?H2PO42－＋H3O+Ka2由上式可知該緩沖液pH的計(jì)算公式為該公式計(jì)算出來(lái)的數(shù)值由于未考慮溶液的活度，所以所得的數(shù)值仍為近似值。【儀器與試劑】?jī)x器：吸量管(1ml×2，2ml×3，5ml×2，20ml×1)，量筒(1ml×2，2ml×1)，燒杯(50ml×4，500ml×1)，試管(10ml×15)，試管架一個(gè)，滴管1支，玻棒1支，洗瓶一個(gè)，pHS-2C型酸度計(jì)等試劑：1.0m

6、ol·L-1HAc，0.1mol·L-1HAc，1.0mol·L-1NaAc，0.10mol·L-1NaAc，0.15mol·L-1KH2PO4，0.10mol·L-1Na2HPO4，0.15mol·L-1NaCl，0.15mol·L-1KCl，1.0mol·L-1NaOH，1.0mol·L-1HCl，0.15mol·L-1HCl，蒸餾水，甲基紅指示劑，廣泛pH試紙，自帶試樣兩份【實(shí)驗(yàn)步驟】（方法1）一、緩沖溶液的配制用吸量管按照表2-3-2中規(guī)定的試劑規(guī)格和用量，將各試劑分別加入到已標(biāo)號(hào)的指定容器中混勻，備用。

7、二、緩沖溶液的性質(zhì)1.緩沖溶液的抗酸、抗堿、抗稀釋作用取7支10ml試管，按表2-3-3要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，解釋所得結(jié)果。2.緩沖容量與緩沖溶液總濃度（c）及緩沖比的關(guān)系取6支10ml試管，按表2-3-4要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，解釋所得結(jié)果。注意：5，6號(hào)試管滴加1.0mol·L-1NaOH溶液時(shí)每加一滴NaOH溶液都要使溶液混合均勻，至溶液的顏色剛好變成黃色。記錄所加的滴數(shù)。三、PBS溶液及自帶試樣溶液pH值的測(cè)定先用pH試紙測(cè)量PBS溶液及自帶試樣溶液的pH值。然后用pHS-2C型酸度計(jì)分別測(cè)定它

8、們的pH值，比較一下所測(cè)的pH數(shù)值是否與你預(yù)想的一致?！緮?shù)據(jù)記錄與結(jié)果分析】日期：溫度：相對(duì)濕度表2-3-2緩沖溶液的配制編號(hào)試劑濃度/mol·L－1用量/mL總體積/mL裝液容器6甲HAc1.03.006.0010ml試管NaAc1.03.00乙HAc0.102.004.0010ml試管NaAc0.102.00丙HAc0.100.101.0010ml試管NaAc0.10