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緩沖溶液的定義及來(lái)源
在生化研究工作中，常常需要使用緩沖溶液來(lái)維持實(shí)驗(yàn)體系的酸堿度。研究工作的溶液體系pH值的變化往往直接影響到研究工作的成效。如果“提取酶”實(shí)驗(yàn)體系的pH值變動(dòng)或大幅度變動(dòng)，酶活性就會(huì)下降甚至*喪失。所以配制緩沖溶液是一個(gè)*的關(guān)鍵步驟。
緩沖溶液是無(wú)機(jī)化學(xué)及分析化學(xué)中的重要概念，緩沖溶液是指具有能夠維持PH相對(duì)穩(wěn)定性能的溶液。pH值在一定的范圍內(nèi)不因稀釋或外加少量的酸或堿而發(fā)生顯著的變化，緩沖溶液依據(jù)共軛酸堿對(duì)及其物質(zhì)的量不同而具有不同的pH值和緩沖容量。
水合氫離子的濃度取決于弱酸與其共軛堿的濃度比。當(dāng)加入少量強(qiáng)堿時(shí)，酸被中和，導(dǎo)致了氫氧根離子在溶液中很少累積，從而的濃度增加，的濃度減少。可以看到，雖然加入了強(qiáng)堿，但是溶液里的氫氧根離子變化很少，同時(shí)，濃度較大，相對(duì)的變化小，兩者比值幾乎無(wú)變化，因此根據(jù)公式，水合氫離子的濃度變化很小。加入弱酸則是同樣的道理。由于在大濃度基數(shù)上的微小變化不會(huì)改變比值，也因此維持了體系內(nèi)氫離子和氫氧根離子濃度的平衡。[1]
常見(jiàn)緩沖體系組成
常用作緩沖溶液的酸類由弱酸及其共軛酸鹽組合成的溶液具有緩沖作用。常見(jiàn)的緩沖體系有：
1、弱酸和它的鹽（如HAc---NaAc）
2、弱堿和它的鹽（NH3·H2O---NH4Cl）
3、多元弱酸的酸式鹽及其對(duì)應(yīng)的次級(jí)鹽（如NaH2PO4---Na2HPO4）的水溶液組成。
而生化實(shí)驗(yàn)室常用的緩沖系主要有磷酸、檸檬酸、碳酸、醋酸、巴比妥酸、Tris（三羥甲基氨基甲烷）等系統(tǒng)，生化實(shí)驗(yàn)或研究工作中要慎重地選擇緩沖體系，因?yàn)橛袝r(shí)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素并不是緩沖液的pH值，而是緩沖液中的某種離子。如硼酸鹽、檸檬酸鹽、磷酸鹽和三羥甲基甲烷等緩沖劑都可能產(chǎn)生不需要的化學(xué)反應(yīng)。
硼酸鹽：硼酸鹽與許多化合物形成復(fù)鹽、如蔗糖。
檸檬酸鹽：檸檬酸鹽離子容易與鈣結(jié)合，所以存在有鈣離子的情況下不能使用。
磷酸鹽：在有些實(shí)驗(yàn)，它是酶的抑止劑或甚至是一個(gè)代謝物，重金屬易以磷酸鹽的形式從溶液中沉淀出來(lái)。而且它在pH7.5以上時(shí)緩沖能力很小。
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(tǒng)中也起抑制作用。其主要缺點(diǎn)時(shí)溫度效應(yīng)。這點(diǎn)往往被忽視，在室溫pH是7.8的Tris緩沖液，4℃時(shí)是8.4，37℃時(shí)是7.4，因此，4℃配制的緩沖液在37℃進(jìn)行測(cè)量時(shí)，其氫離子濃度就增加了10倍。在pH7.5以下，其緩沖能力極為不理想。
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