БУФЕРНЫЙ РАСТВОР, поддерживает при изменении состава среды постоянство значения к.-л. характеристики, например рН (кислотно-основной БУФЕРНЫЙ РАСТВОР р.) или окислит.-восстановит. потенциала (окислит.-восстановит. БУФЕРНЫЙ РАСТВОР р.).

Значение рН кислотно-основного БУФЕРНЫЙ РАСТВОР р. зависит от концентраций компонентов буферной смеси, находящихся в химический равновесии, и мало меняется при концентрировании и разбавлении раствора, введении относительно небольших кол-в веществ, взаимодействующих с одним из компонентов буферного раствора.

Наиб. распространены водные кислотно-основные БУФЕРНЫЙ РАСТВОР р. Они содержат слабую кислоту НА и сопряженное с ней основание А -, например СН₃СООН и СН₃СОО^-, NH₄⁺ и NH₃. В таких системах осуществляется равновесие:

По данным о константе диссоциации кислоты К_а = — [Н₃О⁺] [А^- ] /[НА] определяют значение рН раствора:

где [НА] и [А^-] -равновесные концентрации соответственно кислоты и основания, рК_а= —lgК_а. Это значение рН остается практически постоянным, так как при добавлении небольших кол-в сильных кислот или оснований ионы Н₃О⁺ или ОН^-связываются основанием (кислотой) с образованием сопряженной кислоты (основания).

Количественно БУФЕРНЫЙ РАСТВОР р. характеризуется буферной емкостью- производной , где X - характеристика среды, с - концентрация одного из компонентов буферной смеси или добавленного вещества, количественно реагирующего с одним из компонентов с образованием другого.

Емкость кислотно-основного БУФЕРНЫЙ РАСТВОР р. соответствует числу эквивалентов сильной кислоты или сильного основания, которое необходимо добавить к 1 л раствора, чтобы изменить его рН на единицу. Буферная емкость возрастает при увеличении начальных концентраций его компонентов и максимальна при их равенстве. Буферные свойства проявляются очень слабо, если концентрация одного компонента в 10 раз и более отличается от концентрации другого. Поэтому БУФЕРНЫЙ РАСТВОР р. часто готовят смешением растворов равной концентрации обоих компонентов либо прибавлением к раствору одного компонента соответствующего кол-ва реагента, приводящего к образованию равной концентрации сопряженной формы.

Интервал рН (равный обычно рК_а ± 1), в котором данная буферная система может поддерживать постоянное значение рН, называют областью буферирования. В справочной литературе имеются подробные рецепты приготовления кислотно-основных БУФЕРНЫЙ РАСТВОР р. для различные значений рН.

Окислит.-восстановит. БУФЕРНЫЙ РАСТВОР р. содержит смесь соединение элементов переменной валентности в двух степенях окисления (т. е. смесь обеих форм окислит.-восстановит. пары), например Fe(III) и Fe(II). Значение окислит.-восстановит. потенциала такого БУФЕРНЫЙ РАСТВОР р. определяется по формуле:

где Е_р- реальный потенциал пары в данной среде, [Ох] и [Red]-концентрации соответственно ее окисленной и восстановленной форм, n - число электронов, участвующих в окислит.-восстановит. реакции, R - универсальная газовая постоянная, F- число Фарадея, T - абс. температура.

В методах фотометрии пламени (в т.ч. в атомно-абсорбционном анализе) буферными называют растворы, поддерживающие практически постоянное значение характеристики не самого раствора, а пламени, в которое они вдуваются. Например, такие легкоионизирующиеся вещества, как соли К, обеспечивают концентрацию электронов в пламени, необходимую для подавления ионизации определяемых атомов. В электрохимический методах анализа буферным иногда называют раствор, препятствующий смешению растворов вблизи анода и катода.

Многие биологическое жидкости (кровь и др.) являются БУФЕРНЫЙ РАСТВОР р.; компоненты таких растворов - карбонаты, фосфаты и белки.

Химическая энциклопедия. Том 1 >> К списку статей