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醫用化學成分緩沖系ppt

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醫用化學成分緩沖系ppt

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這是醫用化學成分緩沖系ppt下載,主要介紹了緩沖溶液及緩沖機制;緩沖溶液pH的計算;緩沖容量和緩沖范圍;緩沖溶液的配制;血液中的緩沖系,歡迎點擊下載。

緩沖溶液 Buffer Solution 學習內容 1. 緩沖溶液及緩沖機制 ① 緩沖溶液及其作用機制 ② 緩沖溶液的組成 2. 緩沖溶液pH的計算 ① 緩沖溶液pH的近似計算公式 ② 緩沖溶液pH計算公式的校正 3. 緩沖容量和緩沖范圍 ① 緩沖容量 ② 影響緩沖容量的因素及緩沖范圍 學習內容 4. 緩沖溶液的配制 ① 常用緩沖溶液的配制方法 ② 標準緩沖溶液 5. 血液中的緩沖系 學習要求 掌握緩沖溶液的概念、組成和緩沖機理。 掌握影響緩沖溶液pH的因素、應用Henderson-Hasselbalch方程式計算緩沖溶液的pH值。 掌握緩沖容量的概念、影響因素及有關計算。 熟悉配制緩沖溶液的原則和方法。了解醫學上常用緩沖溶液配方和標準緩沖溶液。 熟悉血液中的主要緩沖系及在穩定血液pH過程中的作用。 第一節 緩沖溶液及緩沖機制 演示實驗 樣品1,0.10 mol·L-1 NaCl溶液 樣品2,含 HAc 和 NaAc 均為0.10 mol·L-1的混合液 操作(1)滴加強酸 HCl 至c(HCl)=0.010 mol·L-1 操作(2)滴加強堿NaOH 至c(NaOH)=0.010 mol·L-1 觀察現象:pH的變化程度 操作(3)滴加酸、堿的量多一些,觀察現象 結論 (1)HAc — NaAc 混合溶液具有抵抗外來少量強酸、強堿而保持pH基本不變的能力。 (2)在大量的外來酸堿作用下,pH最終改變,說明其抵抗力是有限度的。 一、緩沖溶液 1、緩沖溶液(buffer solution) 能夠抵抗外來少量強酸、強堿,或少量稀釋時可保持其pH基本不變的溶液。 2、緩沖作用(buffer action) 緩沖溶液對強酸、強堿或稀釋的抵抗作用。 二、緩沖原理:以HAc-Ac-體系為例 共軛酸 共軛堿 HAc + H2O ←→ Ac- + H3O+ 純HAc液: 0.1mol.L-1 0.00132mol.L-1 大量 微量 HAc-NaAc:0.1mol.L-1 0.1 mol.L-1 大量 大量 (人為配制) 第一節 緩沖溶液及緩沖機制 抗酸。侵入少量強酸時,共軛堿Ac-接收外來H+,平衡左移,使得溶液H+濃度變化甚微。 抗堿。侵入少量強堿時,OH-與H3O+結合,平衡右移,共軛酸補充消耗掉的H3O+離子,也使得溶液H+濃度變化甚微。 稀釋。假設稀釋一倍:正向速率V=K.1/2.[HAc] 逆向速率:V=K.1/2.[H3O+].1/2.[Ac-] 第一節 緩沖溶液及緩沖機制 結論: ① 緩沖溶液中,同時含有較大量的抗堿成分和抗酸成分,對抗的只是外來的少量強酸、強堿。 緩沖作用的一般原理,就是弱電解質的解離平衡的移動原理。 共軛酸是抗堿成分;共軛堿是抗酸成分。 第一節 緩沖溶液及緩沖機制 三、緩沖溶液的組成 一般由具有足夠濃度和一定比例的共軛酸堿對的兩種物質組成。共軛酸稱為抗堿成分,共軛堿稱為抗酸成分。 組成緩沖溶液的共軛酸堿對的兩種物質合稱為緩沖系(buffer system)或緩沖對(buffer pair)。 第一節 緩沖溶液及緩沖機制 第一節 緩沖溶液及緩沖機制 常見的緩沖系 Tris:三羥甲基氨基甲烷 分子式:C4H11NO3 示性式:C(CH2OH)3NH2,三羥甲基氨基甲烷(Tris) 結構式: 第一節 緩沖溶液及緩沖機制 常見緩沖溶液的組成 (1)弱酸及其次級鹽 (2)弱堿及其次級鹽 (3)多元弱酸(堿)的兩種相鄰鹽 (4)多元弱酸的一種酸式鹽 (5)較濃的強酸或強堿溶液 第一節 緩沖溶液及緩沖機制 在實際應用中,還采用酸堿反應的生成物與剩余的反應物組成緩沖系。 弱酸(過量)+ 強堿 弱堿(過量)+ 強酸 優點: HCl 和 NaOH 溶液常備試劑,容易獲得。 弱酸或弱堿的濃度即緩沖系的總濃度。 通常緩沖溶液的pH需要在pH計監控下調整,滴加強堿/酸易于操作。 第二節 緩沖溶液pH的計算 緩沖溶液pH值的近似計算公式 1、Henderson—Hasselbalch方程 以HB代表弱酸,并與B-組成緩沖溶液。 第二節 緩沖溶液pH的計算 Henderson—Hasselbalch方程式的意義 緩沖溶液的pH首先取決于pKa pKa值一定,其pH隨著緩沖比[B-]/[HB]的改變而改變。當緩沖比等于l時,pH等于pKa 第二節 緩沖溶液pH的計算 Henderson—Hasselbalch方程式的應用 HB在溶液中只少部分解離,且因B-的同離子效應,使HB幾乎完全以分子狀態存在。所以 第二節 緩沖溶液pH的計算 由于 c = n/V,所以 第二節 緩沖溶液pH的計算 根據 n = cV,若取儲備液 c(B-) = c(HB) 第二節 緩沖溶液pH的計算 例 將20 mL 0.10 mol·L-1 的 H3PO4溶液與 30 mL 0.10 mol·L-1 的 NaOH溶液混合,求所得緩沖溶液的pH=?已知:pKa1=2.16, pKa2=7.21, pKa3=12.32。 解: 第二節 緩沖溶液pH的計算 緩沖溶液的稀釋值 緩沖溶液加水稀釋時,c(B-)與c(HB)的比值不變,pH的計算值也不變。 但稀釋會引起溶液離子強度的改變,使HB和B-的活度因子受到不同程度的影響,因此緩沖溶液的pH值也隨之有微小的改變。 第二節 緩沖溶液pH的計算 因稀釋而引起緩沖溶液pH值的變化用稀釋值表示,當緩沖溶液的濃度為c時,加入等體積純水稀釋,稀釋后與稀釋前的pH值之差定義為稀釋值,符號為ΔpH1/2 稀釋值>0,表明緩沖溶液的pH值隨稀釋而增加;稀釋值<0,則表明緩沖溶液的pH值隨稀釋而減少。 第二節 緩沖溶液pH的計算 第三節 緩沖容量和緩沖范圍 一、緩沖容量 當加入過量的強酸或強堿,緩沖溶液的pH將發生較大變化,失去緩沖能力。用緩沖容量β作為衡量緩沖能力大小的尺度。定義為 第三節 緩沖容量和緩沖范圍 二、影響緩沖容量的因素 1) 緩沖比的影響 2)總濃度c總=[HB]+[B-]的影響 第三節 緩沖容量和緩沖范圍 三、最大緩沖容量βmax 緩沖比越接近1,緩沖容量越大;緩沖比等于1時,有最大緩沖容量。 第三節 緩沖容量和緩沖范圍 四、緩沖范圍 pH=pKa±1變化范圍稱為緩沖范圍。 第三節 緩沖容量和緩沖范圍 例 將0.20mol·L-1HB溶液和0.20mol·L-1 B-溶液 以9:1的體積比混合,計算緩沖系的緩沖容量。 解: 當V(HB):V(B-)=9:1時 c(HB)= c(B-)= 第四節 緩沖溶液的配制 一、配制方法 1.選擇合適的緩沖系: (1)pH在pKa±1緩沖范圍內并盡量接近弱酸pKa。 (2)緩沖系的物質必須對主反應無干擾。 2.配制的緩沖溶液的總濃度要適當: 一般總濃度0.05mol·L-1~0.2mol·L-1。 3.計算所需緩沖系的量: 根據Henderson-Hasselbalch方程計算。 4.校正: 需在pH計監控下,對所配緩沖溶液的pH校正。 第四節 緩沖溶液的配制 例 如何配制pH=5.00的緩沖溶液100mL? 解 (1) 選擇緩沖系 由于HAc的pKa= 4.76,接近所配緩沖溶液pH=5.00,所以可選用HAc-Ac-緩沖系。 (2) 確定總濃度,計算所需緩沖系的量 一般具備中等緩沖能力 (0.05~0.2mol·L-1)即可,并考慮計算方便,選用0.10mol·L-1的HAc和0.10mol·L-1 NaAc溶液。應用公式可得 設 V(NaAc) = x mL 則 : V(NaAc) = x mL = 64mL V(HAc)= 100mL - 64mL= 36mL 例 配制1L pH=10.0的NH3-NH4Cl緩沖溶液,已用去350mL 15mol·L-1氨水,問需氯化銨多少克?已知Kb(NH3)=1.8×10-5 ,M(NH4Cl)=53.5g mol-1 解 pKa=9.25 m(NH4Cl) = 50g 第四節 緩沖溶液的配制 二、標準緩沖溶液 標準緩沖溶液性質穩定,有一定的緩沖容量和抗稀釋能力,用來校準pH計。 第五節 血液中的緩沖系 體液中存在多種生理緩沖系,使體液的pH保持基本穩定 例如:血液的pH保持在7.35~7.45之間 血漿中: H2CO3 -HCO3- 、H2PO4--HPO42- 、HnP-Hn-1P- 紅細胞中: H2b-Hb-(血紅蛋白)、H2bO2-HbO2-(氧合血紅蛋白) H2CO3-HCO3-、H2PO4--HPO42- 上述緩沖系中,碳酸緩沖系的濃度最高,在維持血液pH的正常范圍中發揮的作用最重要。 來源于呼吸作用的二氧化碳溶于血液生成的碳酸,與其離解產生的碳酸氫根離子,以及血液中貯存的碳酸氫根離子達成平衡: 當體內酸性物質增加, HCO3-與H3O+結合,平衡左移;體內堿性物質增加時,H3O+結合OH-,H2CO3(CO2溶解) 解離,平衡右移。 HCO3-在一定程度上可以代表血漿對體內所產生的酸性物質的緩沖能力,所以常將血漿中的HCO3-稱為堿儲。 若血液的pH小于7.35,則會發生酸中毒(acidosis);若pH大于7.45,則發生堿中毒(alkalosis)。若血液的pH小于6.8或大于7.8,就會導致死亡。 正常情況下,[HCO3-]與[CO2 (aq)] 的比率為24mmol·L-1 比1.2mmol·L-1,即20/1。37℃時,若血漿中離子強度為0.16,經校正后, pKa′=pKa1 =6.10, pH=6.10 + lg =7.40

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《醫用化學成分緩沖系ppt》是由用戶huangyixuan于2020-01-23上傳,屬于化學課件PPT。

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