Буферы от Жукова Б

Буферы от Жукова Б

Под буферированием понимают поддерживание на заданном уровне тех или иных характеристик раствора. Такими характеристиками часто оказываются рн, концентрация ионов определенного вида, ионная сила и др. Буферирование выполняют, вводя в исследуемый раствор соответствующие буферные смеси или растворы отдельных солей в концентрациях достаточных для поддерживания на одном уровне выбранных характеристик.

Буферная смесь ( буфер ) смесь растворов веществ, часто электролитов, подобранных таким образом, чтобы можно было обеспечить при изменении состава среды постоянство заданных характеристик исследуемого раствора. С учетом задач исследователя состав буфера в каждом конкретном случае подбирается специально. Буфер рн.

Буферные растворы для поддерживания заданных значений рн готовятся на основе сопряженных пар типа слабая кислота сильная соль этой кислоты и слабое основание сильная соль этого основания. Буферирующее действие обусловлено тем, что добавляемые к буферу ионы водорода или гидроксида связываются компонентами буфера, не вызывая заметного смещения ионного равновесия в пределах некоторого достаточно узкого диапазона рн. Для различных буферных смесей диапазон буферирования, как правило, находится в пределах р к 1 (р к отрицательный логарифм константы диссоциации слабой кислоты или слабого основания).

Меняя концентрации компонентов буфера, получают растворы с заданными значениями рн в пределах области буферирования. Исключение составляют универсальные буферные смеси с расширенными областями буферирования, в случае которых требуемые рн создаются добавками к основному составу буфера 0,2 м раствора naoh.

Составы некоторых буферных смесей приведены в таблице. Составы и характеристики буферных смесей из книги «sucha l.

Solution equilibria in analytical chemistry l. Sucha, s. Kotrly.

Van nostrand reinhold company, n. Y, toronto, melbourne, 1972.

371 c. Оценку рн буферных растворов выполняют на основе анализа ионных равновесий, характеризующих данный буфер.

Например, для двухкомпонентной буферной смеси слабой кислоты на и ее соли naa ионные равновесия можно представить системой уравнений k kw c + c. Сочетая эти уравнения при условии, что величины h пренебрежимо малы по сравнению с аналитическими концентрациями кислоты и соли c и c, а также допуская, что a c и ha c подобным же образом нетрудно вывести выражение для оценки рн смеси слабого основания и его соли. При использовании уравнения этого необходимо иметь в виду, что оно не выполняется если, или слишком слабой нельзя пренебречь oh.

Аналитические (исходные) концентрации c и c мольл). Где с и с концентрация сильной щелочи или кислоты, специально добавляемых к буферному раствору.

(термин буферная емкость (buffer index) ввел д. Д. Ван слайк в 1922 г.

Иногда ее определяют как обратный наклон, имея ввиду наклон кривой титрования равный d ph dc. ) буферная емкость кислотно основного буфера соответствует числу эквивалентов сильной кислоты или щелочи, которое необходимо добавить к одному литру раствора, чтобы изменить его рн на единицу. Величина возрастает при увеличении начальных концентраций образующих буфер компонентов и максимальна при их равенстве.

Из формулы (1) следует, при изменении соотношения между компонентами буфера в 10 раз (например, от значения 11 до значения 110) рн изменится на единицу. Этот интервал изменения отношения концентраций принимают за максимально возможный для буферных смесей.

Смесь теряет свойства буфера при более высоких соотношениях между концентрациями составляющих компонентов. Типичным буфером рн является ацетатный буфер, бриттона вальполя (см. Таблицу).

Этот буфер представляет собой смесь уксусной кислоты и ацетата натрия, концентрации которых задают соответственно требуемому значению рн в пределах рабочего диапазона рн. Компонентов для буфера бриттона вальполя. Ацетат натрия является сильным электролитом.

Поэтому он нацело диссоциирует на ионы ch3coo. Уксусная кислота диссоциирует слабо, поскольку константа диссоциации у нее очень мала (кк 1,75*10 5) и к тому же большое количество анионов ch3coo, введенных в раствор вместе, с солью, смещает равновесие диссоциации уксусной кислоты в сторону образования недиссоциированных молекул. Равновесия в системе ацетатного буфера можно описать с помощью концентрационной константы диссоциации уксусной кислоты ( к к), т.

Е. В присутствии ацетата натрия, подавляющего диссоциацию кислоты, можно принять, что концентрация молекул недиссоциированной кислоты равна исходной концентрации кислоты, т.

Е. Ch3cooh кислота, а общая концентрация cн3сoo практически равна аналитической концентрации соли. Отсюда следует, что ch3coo соль.

С учетом этого соотношения имеем где рк к отрицательный логарифм константы диссоциации кислоты. При добавлении кислоты (например, соляной) к ацетатному буферу происходит обменная реакция в результате этой реакции сильная кислота заменяется эквивалентным количеством слабой кислоты. В соответствии с законом разведения оствальда увеличение концентрации уксусной.

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.