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常用缓冲溶液的配制方法

发布时间：2015-01-05 10:01:08 来源：文档文库

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标准缓冲液pH值与温度对照表

温度 ℃	四草酸氢钾 0.05M	邻苯二甲酸氢钾 0.05M	混合磷酸盐 0.025M	硼砂 0.01M
5	1.67	4.00	6.95	9.39
10	1.67	4.00	6.02	9.33
15	1.67	4.00	6.90	9.28
20	1.68	4.00	6.88	9.23
25	1.68	4.00	6.86	9.18
30	1.68	4.01	6.85	9.14
35	1.69	4.02	6.84	9.11

常用缓冲溶液的配制方法

1．甘氨酸–盐酸缓冲液（0.05mol/L）

X毫升0.2 mol/L甘氨酸+Y毫升0.2 mol/L HCI，再加水稀释至200毫升

pH

X

Y

pH

X

Y

2.0

2.4

2.6

2.8

50

44.0

32.4

24.2

16.8

3.0

3.2

3.4

3.6

50

11.4

8.2

6.4

5.0

甘氨酸分子量 = 75.07，0.2 mol/L甘氨酸溶液含15.01克/升。

2．邻苯二甲酸–盐酸缓冲液（0.05 mol/L）

X毫升0.2 mol/L邻苯二甲酸氢钾 + 0.2 mol/L HCl，再加水稀释到20毫升

pH(20℃)

X

Y

pH(20℃)

X

Y

2.2

2.4

2.6

2.8

3.0

5

4.070

3.960

3.295

2.642

2.022

3.2

3.4

3.6

3.8

5

1.470

0.990

0.597

0.263

邻苯二甲酸氢钾分子量 = 204.23，0.2 mol/L邻苯二甲酸氢溶液含40.85克/升

3．磷酸氢二钠–柠檬酸缓冲液

pH

0.2mol/L Na2HPO4

（毫升）

0.1mol/L

柠檬酸

（毫升）

pH

0.2mol/L Na2HPO4

（毫升）

0.1mol/L

柠檬酸

（毫升）

2.2

2.4

2.6

2.8

3.0

3.2

3.4

3.6

3.8

4.0

4.2

4.4

4.6

4.8

5.0

0.40

1.24

2.18

3.17

4.11

4.94

5.70

6.44

7.10

7.71

8.28

8.82

9.35

9.86

10.30

10.60

18.76

17.82

16.83

15.89

15.06

14.30

13.56

12.90

12.29

11.72

11.18

10.65

10.14

9.70

5.2

5.4

5.6

5.8

6.0

6.2

6.4

6.6

6.8

7.0

7.2

7.4

7.6

7.8

8.0

10.72

11.15

11.60

12.09

12.63

13.22

13.85

14.55

15.45

16.47

17.39

18.17

18.73

19.15

19.45

9.28

8.85

8.40

7.91

7.37

6.78

6.15

5.45

4.55

3.53

2.61

1.83

1.27

0.85

0.55

Na2HPO4分子量 = 14.98，0.2 mol/L溶液为28.40克/升。

Na2HPO4-2H2O分子量 = 178.05，0.2 mol/L溶液含35.01克/升。

C4H2O7·H2O分子量 = 210.14，0.1 mol/L溶液为21.01克/升。

4．柠檬酸–氢氧化钠-盐酸缓冲液

pH

钠离子浓度

（mol/L）

柠檬酸（克）

C6H8O7·H2O

氢氧化钠(克)

NaOH 97%

盐酸（毫升）

HCl（浓）

最终体积（升）①

2.2

3.1

3.3

4.3

5.3

5.8

6.5

0.20

0.35

0.45

0.38

210

245

285

266

84

83

144

186

156

160

116

106

45

68

105

126

10

10

10

① 使用时可以每升中加入1克克酚，若最后pH值有变化，再用少量50% 氢氧化钠溶液或浓盐酸调节，冰箱保存。

②

5．柠檬酸–柠檬酸钠缓冲液（0.1 mol/L）

pH

0.1 mol/L

柠檬酸（毫升）

0.1 mol/L

柠檬酸钠（毫升）

pH

0.1 mol/L

柠檬酸（毫升）

0.1 mol/L

柠檬酸钠（毫升）

3.0

3.2

3.4

3.6

3.8

4.0

4.2

4.4

4.6

4.8

18.6

17.2

16.0

14.9

14.0

13.1

12.3

11.4

10.3

9.2

1.4

2.8

4.0

5.1

6.0

6.9

7.7

8.6

9.7

10.8

5.0

5.2

5.4

5.6

5.8

6.0

6.2

6.4

6.6

8.2

7.3

6.4

5.5

4.7

3.8

2.8

2.0

1.4

11.8

12.7

13.6

14.5

15.3

16.2

17.2

18.0

18.6

柠檬酸C6H8O7·H2O：分子量210.14，0.1 mol/L溶液为21.01克/升。

柠檬酸钠Na3 C6H5O7·2H2O：分子量294.12，0.1 mol/L溶液为29.41克/毫升。

6．乙酸–乙酸钠缓冲液（0.2 mol/L）

pH(18℃)

0.2 mol/L

NaAc(毫升)

0.3 mol/L HAc(毫升)

pH(18℃)

0.2 mol/L

NaAc(毫升)

0.3 mol/L

HAc(毫升)

2.6

3.8

4.0

4.2

4.4

4.6

0.75

1.20

1.80

2.65

3.70

4.90

9.25

8.80

8.20

7.35

6.30

5.10

4.8

5.0

5.2

5.4

5.6

5.8

5.90

7.00

7.90

8.60

9.10

9.40

4.10

3.00

2.10

1.40

0.90

0.60

Na2Ac·3H2O分子量 = 136.09，0.2 mol/L溶液为27.22克/升。

7．磷酸盐缓冲液

（1）磷酸氢二钠–磷酸二氢钠缓冲液（0.2）

pH

0.2 mol/L

Na2HPO4

(毫升)

0.3 mol/L

NaH2PO4

(毫升)

pH

0.2 mol/L

Na2HPO4

(毫升)

0.3 mol/L

NaH2PO4

(毫升)

5.8

5.9

6.0

6.1

6.2

6.3

6.4

6.5

6.6

6.7

6.8

6.9

8.0

10.0

12.3

15.0

18.5

22.5

26.5

31.5

37.5

43.5

49.5

55.0

92.0

90.0

87.7

85.0

81.5

77.5

73.5

68.5

62.5

56.5

51.0

45.0

7.0

7.1

7.2

7.3

7.4

7.5

7.6

7.7

7.8

7.9

8.0

61.0

67.0

72.0

77.0

81.0

84.0

87.0

89.5

91.5

93.0

94.7

39.0

33.0

28.0

23.0

19.0

16.0

13.0

10.5

8.5

7.0

5.3

Na2HPO4·2H2O分子量 = 178.05，0.2 mol/L溶液为85.61克/升。

Na2HPO4·2H2O分子量 = 358.22，0.2 mol/L溶液为71.64克/升。

Na2HPO4·2H2O分子量 = 156.03，0.2 mol/L溶液为31.21克/升。

（2）磷酸氢二钠–磷酸二氢钾缓冲液（1/15 mol/L）

pH

mol/L/15Na2HPO4

(毫升)

mol/L//15KH2PO4

(毫升)

pH

mol/L//15Na2HPO4

(毫升)

mol/L//15KH2PO4

(毫升)

4.92

5.29

5.91

6.24

6.47

6.64

6.81

6.98

0.10

0.50

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

9.90

9.50

9.00

8.00

7.00

6.00

5.00

4.00

7.17

7.38

7.73

8.04

8.34

8.67

8.18

7.00

8.00

9.00

9.50

9.75

9.90

10.00

3.00

2.00

1.00

0.50

0.25

0.10

0

Na2HPO4·2H2O分子量 = 178.05，1/15M溶液为11.876克/升。

KH2PO4分子量 = 136.09，1/15M溶液为9.078克/升。

8．磷酸二氢钾–氢氧化钠缓冲液（0.05M）

X毫升0.2M K2PO4 + Y毫升0.2N NaOH加水稀释至29毫升

pH(20℃)

X (毫升)

Y（毫升）

pH(20℃)

X (毫升)

Y（毫升）

5.8

6.0

6.2

6.4

6.6

6.8

5

0.372

0.570

0.860

1.260

1.780

2.365

7.0

7.2

7.4

7.6

7.8

8.0

5

2.963

3.500

3.950

4.280

4.520

4.680

9．巴比妥钠-盐酸缓冲液（18℃）

pH

0.04M巴比妥钠溶液

0.2V盐酸

pH

0.04M巴比妥钠溶液(毫升)

0.2N盐酸(毫升)

6.8

7.0

7.2

7.4

7.6

7.8

8.0

8.2

100

100

100

18.4

17.8

16.7

15.3

13.4

11.47

9.39

7.21

8.4

8.6

8.8

9.0

9.2

9.4

9.6

100

5.21

3.82

2.52

1.65

1.13

0.70

0.35

巴比妥钠盐分子量=206.18;0.04M溶液为8.25克/升

10．Tris–盐酸缓冲液（0.05M，25℃）

50毫升0.1M三羟甲基氨基甲烷（Tris）溶液与X毫升0.1N盐酸混匀后，加水稀释至100毫升。

pH

X(毫升)

pH

X(毫升)

7.10

7.20

7.30

7.40

7.50

7.60

7.70

7.80

7.90

8.00

45.7

44.7

43.4

42.0

40.3

38.5

36.6

34.5

32.0

29.2

8.10

8.20

8.30

8.40

8.50

8.60

8.70

8.80

8.90

26.2

22.9

19.9

17.2

14.7

12.4

10.3

8.5

7.0

三羟甲基氨基甲烷（Tris）HOCH2 CH2OH HOCH2 NH2 C

分子量=121.14;

0. 1M溶液为12.114克/升。Tris溶液可从空气中吸收二氧化碳，使用时注意将瓶盖严。

11．硼酸–硼砂缓冲液（0.2M硼酸根）

pH

0.05M硼砂（毫升）

0.2M硼砂（毫升）

pH

0.05M硼砂（毫升）

0.2M硼酸（毫升）

7.4

7.6

7.8

8.0

1.0

1.5

2.0

3.0

9.0

8.5

8.0

7.0

8.2

8.4

8.7

9.0

3.5

4.5

6.0

8.0

6.5

5.5

4.0

2.0

硼砂Na2B4O7·H2O,分子量=381.43;0.05M溶液（=0.2M硼酸根）含19.07克/升。

硼酸H2BO3,分子量=61.84,0.2M溶液为12.37克/升。

硼砂易失去结晶水，必须在带塞的瓶中保存。

11．硼酸-硼砂缓冲液（0.2M硼酸根）

pH

0.05M硼砂（毫升）

0.2M硼酸（毫升）

pH

0.05M硼砂（毫升）

0.2M硼酸（毫升）

7.4

7.6

7.8

8.0

1.0

1.5

2.0

3.0

9.0

8.5

8.0

7.0

8.2

8.4

8.7

9.0

3.5

4.5

6.0

8.0

6.5

5.5

4.0

2.0

硼砂Na2B4O7·10H2O,分子量=381.43;0.05M溶液（=0.2M硼酸根）含19.07克/升。

硼酸H2BO3，分子量=61.84, 0.2M溶液为12.37克/升。

硼砂易失去结晶水，必须在带塞的瓶中保存。

12．甘氨酸–氢氧化钠缓冲液（0.05M）

X毫升0.2M甘氨酸+Y毫升0.2NnaOH加水稀释至200毫升

pH

X

Y

pH

X

Y

8.6

8.8

9.0

9.2

9.4

50

4.0

6.0

8.8

12.0

16.8

9.6

9.8

10.0

10.4

10.6

50

22.4

27.2

32.0

38.6

45.5

甘氨酸分子量=75.07;0.2M溶液含15.01克/升。

13．硼砂-氢氧化钠缓冲液（0.05M硼酸根）

X毫升0.05M硼砂+Y毫升0.2NNaOH加水稀释至200毫升

pH

X

Y

pH

X

Y

9.3

9.4

9.6

50

6.0

11.0

23.0

9.8

10.0

10.1

50

34.0

43.0

46.0

硼砂Na2B4O7·10H2O,分子量=381.43;0.05M溶液为19.07克/升。

14．碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液（0.1M）

Ca2+、Mg2+存在时不得使用

pH		0.1MNa2CO3(毫升)	0.1MN2HCO3(毫升)
20℃	37℃	0.1MNa2CO3(毫升)	0.1MN2HCO3(毫升)
9.16 9.40 9.51 9.78 9.90 10.14 10.28 10.53 10.83	8.77 9.12 9.40 9.50 9.72 9.90 10.08 10.28 10.57	1 2 3 4 5 6 7 8 9	9 8 7 6 5 4 3 2 1

Na2CO2·10H2O分子量=286.2;0.1M溶液为28.62克/升。

N2HCO3分子量=84.0;0.1M溶液为8.40克/升。

15．“PBS”缓冲液

PH

7.6

7.4

7.2

7.0

H2O

NaCl

Na2HPO4

NaH2PO4

1000

8.5

2.2

0.1

1000

8.5

2.2

0.2

1000

8.5

2.2

0.3

100ml

8.5g

2.2g

0.4g

（一）缓冲作用与缓冲溶液

, C3 e3 x# ^( ?. v3 k/ a# r纯水在25℃时PH值为7.0，但只要与空气接触一段时间，因为吸收二氧化碳而使PH值降到5.5左右。1滴浓盐酸（约12.4mol•L-1）加入1升纯水中，可使[H＋]增加5000倍左右（由1.0×10-7增至5×10-4mol•L-1），若将1滴氢氧化钠溶液（12.4mol•L-1）加到1升纯水中，PH变化也有3个单位。可见纯水的PH值因加入少量的强酸或强碱而发生很大变化。然而，1滴浓盐酸加入到1升HOAc-NaOAc混合溶液或NaH2PO4-Na2HPO4混合溶液中，[H+]的增加不到百分之一（从1.00×10-7增至1.01×10-7mol•L-1）,PH值没有明显变化.这种能对抗外来少量强酸/强碱或稍加稀释不引起溶液PH值发生明显变化的作用叫做缓冲作用;具有缓冲作用的溶液,叫做缓冲溶液。

# r9 N% c6 s: s. h) }5 A3 u& f（二）缓冲溶液的组成

( {9 N* k& q0 G$ W' ?0 p缓冲溶液由足够浓度的共轭酸碱对组成。其中，能对抗外来强碱的称为共轭酸，能对抗外来强酸的称为共轭碱，这一对共轭酸碱通常称为缓冲对、缓冲剂或缓冲系，常见的缓冲对主要有三种类型。

3 \) m: J' T; p! ?: t, |0 Z1．弱酸及其对应的盐　例如，HOAc-NaOAc（实际上是OAc-）；H2CO3-NaHCO3；H2C8H4O4-KHC8H4O4（邻苯二甲酸-邻苯二甲酸氢钾）；H3BO3-Na2B4O7（四硼酸钠水解后产生H2BO-3）。, _% e# r" g+ s5 e/ i

2．多元弱酸的酸式盐及其对应的次级盐，例如，NaHCO3-Na2CO3；NaH2PO4-Na2HPO4；NaH2C5HO7（柠檬酸二氢钠）-Na2HC6H5O7；KHC8H4O4-K2C8H4O4。5 V# Z% ~  C8 c* h  d

3．弱碱及其对应的盐例如NH3-NH+4CL-；RNH2-RNH+3A-（伯胺及其盐）；Tris-TrisH+A-（三羟甲基烷及其盐）。

4 C9 l8 E# H5 z' c. j( w: q; Y) s（三）缓冲溶液的作用原理

9 O% E* V" [/ r现以HOAc-NaOAc缓冲溶液为例，说明缓冲溶液之所以能抵抗少量强酸或强碱使PH稳定的原理。醋酸是弱酸，在溶液中的离解度很小，溶液中主要以HOAc分子形式存在，OAc-的浓度很低。醋酸钠是强电解质，在溶液中全部离解成Na+和OAc-，由于同离子效应，加入NaOAc后使HOAc离解平衡向左移动，使HOAc的离解度减小，[HOAc]增大。所以，在HOAc-NaOAc混合溶液中，存在着大量的HOAc和OAc-。其中HOAc主要来自共轭酸HOAc，OAc-主要来自NaOAc。这个溶液有一定的[H+]，即有一定的PH值。; H' ]/ [" s; Q: z1 w2 M8 I

! [9 R1 B; I& k* Q在HOAc-NaOAc缓冲溶液中，存在着如下的化学平衡：

8 T6 Y; h2 w: I0 ?

  S  F" Z, w) R" f1 ~; g# c1 b- O$ U* m$ h9 T# }

在缓冲溶液中加入少量强酸（如HCL），则增加了溶液的[H+]。假设不发生其他反应，溶液的PH值应该减小。但是由于[H+]增加，抗酸成分即共轭碱OAc-与增加的H+结合成HOAc，破坏了HOAc原有的离解平衡，使平衡左移即向生成共轭碱HOAc分子的方向移动，直至建立新的平衡。因为加入H+较少，溶液中OAc-浓度较大，所以加入的H+绝大部分转变成弱酸HOAc，因此溶液的PH值不发生明显的降低。5 _* ]& P* r* Z2 I& _' d

在缓冲溶液中加入少量强碱（如NaOH），则增加了溶液中OH-的浓度。假设不发生其他反应，溶液的PH值应该增大。但由于溶液中的H+立即加入的OH-结合成更难离解的H2O，这就破坏了HOAc原有的离解平衡，促使HOAc的离解平衡向右移动，即不断向生成H+和OAc-的方向移动　，直至加入的OH-绝大部分转变成H2O，建立新的平衡为止。因为加入的OH－少，溶液中抗碱成分即共轭酸HOAc的浓度较大，因此溶液的PH值不发生明显升高。

* z* U+ H# F1 [1 k/ M* I在溶液稍加稀释时，其中[H+]虽然降低了，但[OAc-]同时降低了，同离子效应减弱，促使HOAc的离解度增加，所产生的H+可维持溶液的PH值不发生明显的变化。所以，溶液具有抗酸、抗碱和抗稀释作用。

% `/ Y( B2 V# I6 Z8 h6 z5 K8 j& ~多元酸的酸式盐及其对应的次级盐的作用原理与前面讨论的相似。例如，在NaH2PO4-Na2HPO4溶液中存在着离解平衡：

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2 w  M: I$ b% ^9 kHPO2-4是抗酸成分，通过平衡移能对抗外加酸的影响。H2PO2-4是抗碱成分，通过平衡右移能对抗外加碱的影响。$ k, v. T2 u, B7 I0 B7 T

弱碱及其对应盐的缓冲作用原理，例如，NH3-NH4CL（即NH3-NH+4）溶液中，NH3能对抗外加酸的影响是抗酸成分，NH+4能对抗外加碱的影响是抗碱成分。前者通过下述平衡向右移动而抗酸，后者通过平衡向左移动而抗碱，从而使溶液的PH值稳定。

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