緩衝物質
緩衝物質
一般弱酸或弱鹼與其鹽(強電解質)的混合物顯有緩衝作用,具有這種作用的系統稱為緩衝系統。在緩衝系統中雖有的以固態加入,但大多數情況全部物質都進行溶解,此稱為緩衝液(buffer solution)
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人體在新陳代謝過程中,會產生許多酸性物質,如乳酸、碳酸;人的食物(如蔬菜、水果)中往往含有一些鹼性物質,如碳酸鈉。這些酸性和鹼性的物質進入血液,就會使血液的PH發生變化。但是,通過實際測定發現,正常人血液的PH通常在7.35-7.45之間,變化範圍是很小的。這是什麼原因呢?原來,血液中含有許多對對酸鹼度起緩衝作用的物質——緩衝物質,緩衝物質大都是由一種弱酸和相應的一種強鹼鹽組成的。這樣,由於血液中緩衝物質的調節作用,可以使血液的酸鹼度不會發生很大的變化,從而維持在相對穩定的狀態。
溶液的pH可由酸及其鹽的濃度比的改變而適當決定。當在此溶液中加入強鹼BOH,它與溶液中的弱酸HA之間發生HA+B+OH-→H2O+B A-的中和反應,此時OH-消失。另外在加入強酸Ha時,與鹽MA起反應,而成為M+A-+H +a-→HA+M+a-,此時則H消失。這樣弱酸及其鹽的混合溶液都消除了所加入的H和OH-離子。弱鹼及其鹽的混合溶液也是一樣的。生物體的原生質和血漿等是具備這樣性質的一種緩衝液,因此常顯示保持一定pH的傾向(衡穩狀態)。構成生物體內的緩衝系統的無機酸或鹽類,是碳酸和碳酸氫鹽(碳酸緩衝系統)以及亞磷酸鹽與磷酸鹽(磷酸緩衝系統),在血液中前者起主要作用,在組織細胞中後者起主要作用,但成為兩性離子的蛋白質(在血液中是血紅蛋白和血漿蛋白)或氨基酸的作用也很大。還有在生物學實驗中,用作器官或組織的介質的溶液常常需要緩衝液,為此有磷酸緩衝液,乙酸緩衝液等各種配方。