Question

怎样根据缓冲溶液的ph值选定缓冲物质?

Answer 1

缓冲溶液通常共轭的酸碱对组成，

如醋酸和醋酸钠，草酸氢钠和草酸钠，邻苯二甲酸氢钾和邻苯二甲酸钾等等，

能有效抵御酸碱的少量加入，保持pH的基本稳定。

比如1mol/L醋酸和1mol/L醋酸钠的缓冲对，醋酸的电离和醋酸钠的水解都受到了抑制，

醋酸根离子和醋酸分子的浓度都等于溶液的物质的量浓度。

Ka=c(氢离子)·c(醋酸根)/c(醋酸)

两边取负对数，

-lgka=-lg[ c(氢离子)·c(醋酸根)/c(醋酸)]

pka=pH-lg(c(醋酸根)/c(醋酸))

pH=pKa+lg(c(醋酸根)/c(醋酸))

一般对于酸和盐混合溶液有pH= pKa+lg[共轭碱/共轭酸]

一般对于碱和盐混合溶液有pOH= pKb+lg[共轭酸/共轭碱]

对于上述1mol/L醋酸和1mol/L醋酸钠的缓冲对，

根据计算公式，加水稀释10倍，pH基本不变，仍然约为pH=pKa=4.74，

若加入等量的0.5mol/L盐酸溶液pH=pKa+lg0.5/1.5=4.74-0.47=3.27

若加入等量的0.5mol/L氢氧化钠溶液pH=pKa+lg1.5/0.5=4.74+0.47=5.21，

若纯水加入等量0.5mol/L盐酸溶液，那么pH=-lg0.25=lg4=0.60，由此可知缓冲作用明显。

一般的缓冲溶液的浓度越大，酸碱浓度的比例接近1:1，缓冲效果越好，同时缓冲不是无限的，超过限度上述两个有利于就被破坏了，缓冲范围一般在上下1个pH单位左右。

Answer 2

PH值越接近共轭酸碱对中的弱酸的PKa值越好。当PH=PKa时最佳。最次的选择也不能超出PH=PKa±1之间。
例如欲配制PH=7左右的的缓冲溶液，就可以选择磷酸二氢盐和磷酸氢二盐组成的缓冲溶液，因为磷酸氢二盐的PKa2=7.2。