緩沖液的原理及作用

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。

當向這種溶液中加入一定量的強酸時，H+離子基本上被A-離子消耗：

所以溶液的pH值幾乎不變；當加入一定量強堿時，溶液中存在的弱酸HA消耗OH-離子而阻礙pH的變化。

在緩沖溶液中加入少量強酸或強堿，其溶液pH值變化不大，但若加入酸，堿的量多時，緩沖溶液就失去了它的緩沖作用。這說明它的緩沖能力是有一定限度的。

緩沖溶液的緩沖能力與組成緩沖溶液的組分濃度有關(guān)。0.1mol·L-1HAc和0.1mol· L-1NaAc組成的緩沖溶液，比0.01mol·L-1HAc和0.01mol·L-1NaAc的緩沖溶液緩沖能力大。

關(guān)于這一點通過計算便可證實。但緩沖溶液組分的濃度不能太大，否則，不能忽視離子間的作用。

組成緩沖溶液的兩組分的比值不為1∶1時，緩沖作用減小，緩沖能力降低，當c（鹽）/c（酸）為1∶1時△pH最小，緩沖能力大。不論對于酸或堿都有較大的緩沖作用。

緩沖溶液的pH值可用下式計算：

此時緩沖能力大。緩沖組分的比值離1∶1愈遠，緩沖能力愈小，甚至不能起緩沖作用。

對于任何緩沖體系，存在有效緩沖范圍，這個范圍大致在pKaφ（或pKbφ）兩側(cè)各一個pH單位之內(nèi)。

弱酸及其鹽（弱酸及其共軛堿）體系pH=pKaφ±1

弱堿及其鹽（弱堿及其共軛酸）體系pOH=pKbφ±1

例如HAc的pKaφ為4.76，所以用HAc和NaAc適宜于配制pH為3.76～5.76的緩沖溶液，在這個范圍內(nèi)有較大的緩沖作用。

配制pH=4.76的緩沖溶液時緩沖能力最大，此時（c（HAc）/c（NaAc）=1。