緩沖溶液作用原理、pH值和應(yīng)用

    緩沖溶液（Buffer Solution）是一種能在加入少量酸或堿和水時(shí)大大減低pH變動的溶液。

    緩沖溶液（Buffer Solution）是一種能在加入少量酸或堿和水時(shí)大大減低pH變動的溶液。pH緩沖系統(tǒng)對維持生物的正常pH值和正常生理環(huán)境起到重要作用。多數(shù)細(xì)胞僅能在很窄的pH范圍內(nèi)進(jìn)行活動，而且需要有緩沖體系來抵抗在代謝過程中出現(xiàn)的pH變化。在生物體中有三種主要的pH緩沖體系，它們是蛋白質(zhì)緩沖系統(tǒng)、重碳酸鹽緩沖系統(tǒng)以及磷酸鹽緩沖系統(tǒng)。每種緩沖體系所占的分量在各類細(xì)胞和器官中是不同的。
    在生化研究工作中，常常需要使用緩沖溶液來維持實(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值變動或大幅度變動，酶活性就會下降甚至*喪失。所以配制緩沖溶液是一個(gè)*的關(guān)鍵步驟。

     一、緩沖溶液作用原理和pH值：
    1、當(dāng)往某些溶液中加入一定量的酸和堿時(shí)，有阻礙溶液pH變化的作用，稱為緩沖作用，這樣的溶液叫做緩沖溶液。弱酸及其鹽的混合溶液（如HAc與NaAc），弱堿及其鹽的混合溶液（如NH3·H2O與NH4Cl）等都是緩沖溶液。 
    2、由弱酸HA及其鹽NaA所組成的緩沖溶液對酸的緩沖作用，是由于溶液中存在足夠量的堿A-的緣故。當(dāng)向這種溶液中加入一定量的強(qiáng)酸時(shí)，H 離子基本上被A-離子消耗： 所以溶液的pH值幾乎不變；當(dāng)加入一定量強(qiáng)堿時(shí)，溶液中存在的弱酸HA消耗OH-離子而阻礙pH的變化。

    二、緩沖溶液的配制和應(yīng)用：
    為了配制一定pH的緩沖溶液，首先選定一個(gè)弱酸，它的pKaφ盡可能接近所需配制的緩沖溶液的pH值，然后計(jì)算酸與堿的濃度比，根據(jù)此濃度比便可配制所需緩沖溶液。
    以上主要以弱酸及其鹽組成的緩沖溶液為例說明它的作用原理、pH計(jì)算和配制方法。對于弱堿及其鹽組成的緩沖溶液可采用相同的方法。
緩沖溶液在物質(zhì)分離和成分分析等方面應(yīng)用廣泛，如鑒定Mg2 離子時(shí)，可用下面的反應(yīng)：
白色磷酸銨鎂沉淀溶于酸，故反應(yīng)需在堿性溶液中進(jìn)行，但堿性太強(qiáng)，可能生成白色Mg（OH）2沉淀，所以反應(yīng)的pH值需控制在一定范圍內(nèi)，因此利用NH3·H2O和NH4Cl組成的緩沖溶液，保持溶液的pH值條件下，進(jìn)行上述反應(yīng)。因?yàn)榉磻?yīng)產(chǎn)物的濃度的變換會改變ph值,而很多蛋白等對pH變化敏感,因此需要使用各種緩沖液來避免pH值的變化。