缓冲溶液简介
缓冲溶液是一种能够在加入少量酸或碱时，维持溶液 pH 值基本稳定的溶液。它通常由弱酸及其共轭碱（或弱碱及其共轭酸）组成。
缓冲溶液在生物化学、化学分析、工业生产等领域中有着广泛的应用。例如，生物体内的体液（如血液）就是一种天然的缓冲溶液，能够维持 pH 值在 7.35-7.45 之间，确保细胞的正常生理功能。
Henderson-Hasselbalch 方程
Henderson-Hasselbalch 方程是描述缓冲溶液 pH 值与酸的 pKa 值、酸和共轭碱浓度之间关系的数学公式。它是缓冲溶液 pH 计算的基础：
pH = pKa + log([共轭碱]/[酸])
这个方程假设：
- 溶液是稀释的，活度系数可以忽略不计
- 酸的解离度很小，酸和共轭碱的浓度可以近似等于初始浓度
计算公式说明
本工具采用 Henderson-Hasselbalch 方程来计算缓冲溶液的 pH 值。您需要输入以下三个参数：
pKa
弱酸的解离常数的负对数。例如，乙酸的 pKa 值为 4.76。
酸的浓度/摩尔数
缓冲溶液中弱酸的浓度（mol/L）或摩尔数（mol）。
共轭碱的浓度/摩尔数
缓冲溶液中弱碱的浓度（mol/L）或摩尔数（mol）。
缓冲溶液配制技巧
为了获得最佳的缓冲效果，以下是一些配制缓冲溶液的技巧：
- ✓ pH 范围：选择 pKa 值与目标 pH 值相差不超过 1 的酸/共轭碱对。
- ✓ 浓度范围：缓冲溶液的总浓度通常在 0.01-0.1 mol/L 之间。
- ✓ 温度影响：pKa 值会随温度变化，配制时应考虑实验温度。
- ✓ 验证 pH：配制完成后，使用 pH 计验证实际 pH 值。
常见问题 (FAQ)
为什么计算出的 pH 与实际测量值不同?
这是一个理论估算值。实际 pH 值可能受以下因素影响：温度变化、溶液浓度（高浓度时活度系数不可忽略）、杂质的存在以及测量仪器的精度等。建议使用 pH 计实际测量。
可以使用摩尔数代替浓度进行计算吗?
可以。因为 Henderson-Hasselbalch 方程中的浓度比等于摩尔数比（体积相同）。因此，您可以直接输入酸和共轭碱的摩尔数进行计算。