第四章緩沖溶液

1、第四章第四章緩沖溶液緩沖溶液Buffer solution主講：宋慧無機(jī)與物化教研室無機(jī)與物化教研室要 點(diǎn)* *掌握內(nèi)容：緩沖溶液的概念、作用掌握內(nèi)容：緩沖溶液的概念、作用 和組成；緩沖溶液的作用機(jī)制；緩沖和組成；緩沖溶液的作用機(jī)制；緩沖 溶液溶液pHpH值的計(jì)算；緩沖容量的概念、影響因值的計(jì)算；緩沖容量的概念、影響因素及緩沖范圍；緩沖溶液的配制的方法及計(jì)素及緩沖范圍；緩沖溶液的配制的方法及計(jì)算。人體血漿中主要的緩沖系算。人體血漿中主要的緩沖系* *了解內(nèi)容：鹽效應(yīng)；腎和肺的調(diào)節(jié)作用。了解內(nèi)容：鹽效應(yīng)；腎和肺的調(diào)節(jié)作用。* *難點(diǎn)：緩沖溶液難點(diǎn)：緩沖溶液pHpH值的計(jì)算；腎和肺的調(diào)節(jié)值的計(jì)算；

2、腎和肺的調(diào)節(jié)作用作用參考讀物普通化學(xué)原理普通化學(xué)原理大學(xué)化學(xué)大學(xué)化學(xué)無機(jī)及分析化學(xué)無機(jī)及分析化學(xué)生理學(xué)生理學(xué)第一節(jié)第一節(jié) 緩沖溶液的基本概念緩沖溶液的基本概念0.1M HCl 2drops0.1M NaOH 2dropsUniversal pH indicatorpH=7 H2OpH=7 KH2PO4-Na2HPO40.1M HCl 2drops0.1M NaOH 2 dropsNeutral colorAcidic colorbasic color1 1、緩沖溶液定義、緩沖溶液定義 具有抵抗具有抵抗外來外來的或的或本身本身化學(xué)反應(yīng)中所產(chǎn)化學(xué)反應(yīng)中所產(chǎn)生的生的少量少量強(qiáng)酸或強(qiáng)堿的侵入或抵抗強(qiáng)酸

3、或強(qiáng)堿的侵入或抵抗適當(dāng)適當(dāng)稀釋而保持溶液稀釋而保持溶液pHpH值值基本基本不變的溶液。不變的溶液。KHKH2 2POPO4 4NaNa2 2HPOHPO4 4 HAc-NHHAc-NH4 4AcAc、NaNa2 2COCO3 3-NaHCO-NaHCO3 3Buffer actionThe solution has the ability to resist changes in pH upon the addition of small amounts of either acid or base and also can be properly diluted without changi

4、ng in pH.H H2 2POPO4 4- - =C H H2 2POPO4 4- - H3O+ C H H2 2POPO4 4- - HPOHPO4 42-2- =C HPOHPO4 42-2- H3O+ C HPOHPO4 42-2-KH2PO4-Na2HPO4 同離子效應(yīng)同離子效應(yīng)H2PO4-H2OH3O+HPO42-+Na2HPO4HPO42-2Na+The weak acid and its conjugate base or the weak base and its conjugate acid A solution that contains appreciable amo

5、unts of both a weak acid (base)and its conjugate base (acid) is called buffer solution.Buffer system(or buffer pair)2 2、緩沖溶液的組成、緩沖溶液的組成Composition of buffered solutionComposition of buffered solution由具有由具有足夠濃度足夠濃度的的弱酸或弱堿弱酸或弱堿的的共軛酸堿對(duì)共軛酸堿對(duì)組組成。成。共軛酸起抗堿作用，叫共軛酸起抗堿作用，叫抗堿成分抗堿成分，而共軛堿起，而共軛堿起抗酸作用，叫抗酸作用，叫抗酸成分抗

6、酸成分組成緩沖溶液的共軛酸堿對(duì)稱作組成緩沖溶液的共軛酸堿對(duì)稱作緩沖系緩沖系(buffer system)或或緩沖對(duì)緩沖對(duì)(buffer pair) ，在在KHKH2 2POPO4 4-Na-Na2 2HPOHPO4 4緩沖系中抗堿成分為緩沖系中抗堿成分為H H2 2POPO4 4- -，抗酸成分為抗酸成分為HPOHPO4 42-2- 。3、緩沖溶液的組成類型1 1、弱酸共軛堿、弱酸共軛堿HAcHAcNaAcNaAc2 2、弱堿共軛酸、弱堿共軛酸NHNH3 3NHNH4 4ClCl3 3、多元酸酸式鹽共軛堿、多元酸酸式鹽共軛堿KHKH2 2POPO4 4NaNa2 2HPOHPO4 4緩沖溶液的

7、緩沖作用機(jī)制緩沖溶液的緩沖作用機(jī)制The mechanism of action of bufferHAcHAcNaAcNaAc緩沖溶液的抗酸抗堿機(jī)制緩沖溶液的抗酸抗堿機(jī)制 結(jié)論：緩沖溶液的緩沖作用是結(jié)論：緩沖溶液的緩沖作用是以質(zhì)子在共軛酸堿對(duì)之間的轉(zhuǎn)以質(zhì)子在共軛酸堿對(duì)之間的轉(zhuǎn)移來實(shí)現(xiàn)的。移來實(shí)現(xiàn)的。OH-H+ H2OThe mechanism of buffer action of buffer solution is the proton transfer between the conjugate acid-base pair.NH4Cl NH3H2OH3O+OH-H2OH+NH4+NH

8、3一、緩沖溶液一、緩沖溶液pHpH值的計(jì)算公式值的計(jì)算公式pH clculation of buffer solutionHenderson-Hasselbalch equationH2OH3O+HBB-HB H3O B 3HBBOHKa第二節(jié)第二節(jié) 緩沖溶液的緩沖溶液的pH值值3BHBKOHalgBHBpKpHalgHBBpKpHaHB)Blg p pH-a(ccK 若溶液中若溶液中HB與與B-以同體積單位下的以同體積單位下的n表示，則表示，則HB在溶液中只少部分解離，且因在溶液中只少部分解離，且因B-的同離的同離子效應(yīng)，使子效應(yīng)，使HB幾乎完全以分子狀態(tài)存在幾乎完全以分子狀態(tài)存在HB)()

9、B(lg p HB)/()/B(lg p pH-a-annKVnVnK根據(jù) n = cV，若取儲(chǔ)備液 c(B-) = c(HB)HB)Blg p pH HB)HB)B)Blg p HB)Blg p pH-a-a-a(VVKVnVnKnnK公式說明公式說明1、緩沖液緩沖液pHpH值主要取決于值主要取決于的離解常數(shù)的離解常數(shù)K Ka a2、當(dāng)當(dāng)p pK Ka a一定時(shí)，一定時(shí)，pHpH值與緩沖比值與緩沖比 比值有關(guān)。比值有關(guān)。 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)，pH=ppH=pK Ka a3、 p pK Ka a為為緩沖系緩沖系中共軛酸的中共軛酸的p pK Ka a值值4、為近似公式，受離子強(qiáng)度影響須校正為近似公式，

10、受離子強(qiáng)度影響須校正5 5、抗稀釋作用、抗稀釋作用I B、 HB (not in same pace)pH is changed slightlyHBB1HBBbwaKKK The correcting of Henderson-Hasselbalch equationHBBHBBaHBHBBBaCCpKpHCCpKpHlglglgHBBlg：校正因子，與：校正因子，與I、共軛酸的共軛酸的Z有關(guān)有關(guān)Example 0.10molL-1KH2PO4與與0.05molL-1NaOH 各各50ml混合成緩沖溶液，假定混合溶液的體積為混合成緩沖溶液，假定混合溶液的體積為100ml，分別求此緩沖溶液近似

11、和準(zhǔn)確，分別求此緩沖溶液近似和準(zhǔn)確pH值。值。A buffer solution is prepared by equal volume of 0.10molL-1KH2PO4 and 0.05molL-1NaOH, assume the volume of the buffer solution is 100ml，please calculate approximately and accurately the pH of the buffer solution respectivelySolutionH2PO4-H2O+OH-HPO42-+Before the reaction:n(H2P

12、O4-)= 0.1050 = 5 mmoln(NaOH)= 0.0550 = 2.5 mmolAfter the reaction:n(H2PO4-)= 5-2.5 = 2.5mmol n(NaOH)=0n(HPO42-)= 2.5mmol So a buffer solution was made up by the excess H2PO4- and the product of the reaction ,HPO42-H2PO4-H2OH3O+HPO42-+The approximately pH of the solution is 7.2121. 75 . 25 . 2lg21. 7

13、)()(lglg42242POHnHPOnpKnnpKpHaHBBaAcid: H2PO4- Z=-1，look into the chemistry table: lg HPO42- / H2PO4- =-0. 32The ions in the solution are: K+ ,Na+ , H2PO4-, HPO42-01. 0)4025. 0025. 0025. 005. 0(21)2() 1( ) 1() 1(2121222222442HPOPOHNaKiiCCCCZCIActually the data： pH= 6.8689.632.021.7lglg42244224POHHPO

14、POHHPOaCCpKpHthen第三節(jié)第三節(jié) 緩沖容量緩沖容量buffer capacity+ 0.01mol OH+ 0.01mol OH- -HB + HHB + H2 2O O B B- - + H + H3 30 0+ + + + OH OH- -平衡右移平衡右移,B,B- -,HB,HBHB= CHB= CHBHB-0.01-0.01 B B- -= C= CB B+0.01 +0.01 加堿抗堿成分降低加堿抗堿成分降低將將HBHB及及BB- - 代入代入HendersonHenderson公式得：公式得： +OH+OH- - C CB B- -+O.O1+O.O1 pH = pk

15、a+lg pH = pka+lg pH pH C CHBHB-0.01-0.01+0.01molH+0.01molH+ +HB + HHB + H2 2O O B B- - + H + H3 30 0+ + + + H H+ +, ,平衡左移平衡左移,HB,B,HB,B- -HB = CHB = CHBHB+0.01+0.01 B B- -= C= CB B-0.01 -0.01 加酸抗酸成分降低加酸抗酸成分降低將將HBHB及及BB- - 代入代入HendersonHenderson公式得：公式得：+H+H+ + C CB B- - -0.01 -0.01pH = Pka+lg pH = Pk

16、a+lg pH pH C CHBHB+0.01+0.01 C CB B- -+O.O1+O.O1+OH+OH- - pH=pka+lg pH=pka+lg pH pH C CHBHB- -0.010.01 C CB B- - -0.01 -0.01+H+H+ + pH=pka+lg pH=pka+lg pH pH C CHBHB+0.01+0.01 設(shè)設(shè)+OH+OH- -或或+H+H+ +后，后，pHpH變化值：變化值： pH= pHpH= pH2 2-pH-pH1 1 | |pHpH| |變化大變化大, ,緩沖溶液緩沖作用能力緩沖溶液緩沖作用能力弱弱| |pHpH| |變化小變化小, ,緩沖

17、溶液緩沖作用能力緩沖溶液緩沖作用能力強(qiáng)強(qiáng)一、緩沖容量（一、緩沖容量（ Buffer capacity ）定義定義: 在數(shù)學(xué)上等于使單位體積（在數(shù)學(xué)上等于使單位體積（1L或或1mL）緩沖溶液的緩沖溶液的pH值改變一個(gè)單位時(shí)，所需加入一值改變一個(gè)單位時(shí)，所需加入一元強(qiáng)酸或強(qiáng)堿的物質(zhì)的量（元強(qiáng)酸或強(qiáng)堿的物質(zhì)的量（mol或或mmol）. 用用符號(hào)符號(hào)表示表示pH dpH d)b(a)b(aVnVnn：加入的強(qiáng)酸或強(qiáng)堿的物質(zhì)的量：加入的強(qiáng)酸或強(qiáng)堿的物質(zhì)的量|pH| ：pH的改變值的絕對(duì)值的改變值的絕對(duì)值molL-1pH-1)BHB(BHB303. 2dpHdb經(jīng)數(shù)學(xué)推導(dǎo)可得：經(jīng)數(shù)學(xué)推導(dǎo)可得： 或或 =d

18、b/|dpH| =2.303HB B/ C總總 式中：式中：C總總= HB +B當(dāng)當(dāng)HB /B=1或或 HB =B = C總總/2 達(dá)達(dá)極大極大極大極大=2.303 (C總總/2) (C總總/2)/ C總總 =0.576C總總例題例題已知緩沖溶液已知緩沖溶液NaAc-HAcNaAc-HAc的的C C總總=0.140mol.L=0.140mol.L-1-1，其中，其中C CB-B-=0.1mol.L=0.1mol.L-1-1, ,C CHBHB=0.04 mol.L=0.04 mol.L-1-1, ,溶液溶液pH=5.15,pH=5.15,現(xiàn)分別加現(xiàn)分別加入入0.010molHCl0.010mo

19、lHCl，0.010mol NaOH,0.010mol NaOH,緩沖緩沖溶液溶液pHpH分別變?yōu)榉謩e變?yōu)?.015.01和和5.315.31，分別求這，分別求這緩沖溶液在加酸加堿時(shí)的緩沖容量緩沖溶液在加酸加堿時(shí)的緩沖容量解：加解：加0.010molHCl0.010molHCl后后, ,pH=5.15-5.01=0.14pH=5.15-5.01=0.14 加加0.010mol NaOH0.010mol NaOH后，后， |pH |=5.31-5.15=0.16|pH |=5.31-5.15=0.16 0.010 0.010酸酸=b/|pH|=0.071 molL=b/|pH|=0.071 mo

20、lL-1-1pHpH-1-1 0.14 0.14 0.010 0.010堿堿=b/|pH|=0.062mol L=b/|pH|=0.062mol L-1-1pHpH-1-1 0.16 0.16加入強(qiáng)酸強(qiáng)堿物質(zhì)的量一樣，但加入強(qiáng)酸強(qiáng)堿物質(zhì)的量一樣，但酸酸堿堿 ，為什么？，為什么？原抗酸成分原抗酸成分C CB B-=0.10mol.L-=0.10mol.L-1-1原抗堿成分原抗堿成分C CHBHB=0.040mol.L=0.040mol.L-1-1C CB-B- C CHBHB，抗酸成分，抗酸成分 抗堿成分，所以在加抗堿成分，所以在加酸時(shí)溶液酸時(shí)溶液pHpH值改變較小，值改變較小， 酸酸堿堿 緩沖

21、容量與pH的關(guān)系4.75NaOH0.05 molL-1 KH2PO4+NaOHHCl0.1 molL-10.2 molL-1 HAc+NaAc0.05 molL-1 H2BO3+NaOHHB)Blg p pH-a(ccK 3.755.7510111011ppH ppH 1-ppH :pH110 11 101 aaamaxKKK緩沖比：減小減小0.01討論緩沖范圍才有意義討論緩沖范圍才有意義把緩沖溶液把緩沖溶液pH=pKa1變化范圍稱為緩沖范圍。變化范圍稱為緩沖范圍。二、影響緩沖容量的因素二、影響緩沖容量的因素 當(dāng)緩沖比一定時(shí)當(dāng)緩沖比一定時(shí)(pH值一定時(shí)值一定時(shí))，C總總愈大，愈大，則則愈大（愈

22、大（C總總=CHB+CB-） 當(dāng)當(dāng)C總總一定時(shí)，緩沖比愈趨向于一定時(shí)，緩沖比愈趨向于1，愈大，愈大，當(dāng)緩沖比等于當(dāng)緩沖比等于1時(shí)時(shí),(pH= pKa )達(dá)極大值達(dá)極大值 不同緩沖系，當(dāng)不同緩沖系，當(dāng)C總總相同時(shí)，相同時(shí)， 極大值相同極大值相同（ 極大極大=0.576C總總）三、緩沖作用范圍三、緩沖作用范圍 0.010.01緩沖比：緩沖比：1/1010/1 pH=pKa+lg10=pKa+1或或pH=pKa+lg1/10=pKa1即即pH值處于值處于pKa1之間，稱為緩沖之間，稱為緩沖溶液的緩沖范圍。溶液的緩沖范圍。思考題思考題已知已知HAc-NaAc緩沖溶液的緩沖溶液的pH=4，則該溶液的緩沖

23、作用范圍為則該溶液的緩沖作用范圍為pH= 35已知已知KNH3 =4.75則則NH4Cl-NH3緩沖緩沖溶液的緩沖作用范圍是溶液的緩沖作用范圍是3.755.75四、四、pH=1-2pH=1-2，pH=12-13pH=12-13的強(qiáng)酸、強(qiáng)的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿可作為與之相適應(yīng)的堿可作為與之相適應(yīng)的pHpH值區(qū)域的值區(qū)域的緩沖液緩沖液注意：強(qiáng)酸強(qiáng)堿與緩沖溶液緩沖作注意：強(qiáng)酸強(qiáng)堿與緩沖溶液緩沖作用有本質(zhì)區(qū)別用有本質(zhì)區(qū)別第四節(jié)第四節(jié) 緩沖溶液的配制緩沖溶液的配制 若無特殊要求，緩沖液配制原則若無特殊要求，緩沖液配制原則 ：一、一、要求所配的緩沖液要求所配的緩沖液pH盡可能等于或接盡可能等于或接近所選配緩沖系的近

24、所選配緩沖系的pKa，即，即pHpKa，這，這樣配出的緩沖液可獲得較大樣配出的緩沖液可獲得較大二、選擇合適的總濃度二、選擇合適的總濃度 ：一般：一般0.050.2mol/LpH=5 pKa=4.75 HAc-NaAcpH=5 pKa=4.75 HAc-NaAcpH=10 pH=10 pKa=9.25 NH pKa=9.25 NH3 3-NH-NH4 4ClClpH=10 pH=10 pKa=9.30 HCN-NaCNpKa=9.30 HCN-NaCNpH=7 pH=7 pKa pKa2 2=7.21 NaH=7.21 NaH2 2POPO4 4KK2 2HPOHPO4 4三、配制方法：三、配制

25、方法： pH:3-11之間，通過計(jì)算求出要配的之間，通過計(jì)算求出要配的 pH值所需的酸堿量（或從文獻(xiàn)獲得）值所需的酸堿量（或從文獻(xiàn)獲得） 共軛酸共軛酸+NaOH +NaOH 共軛堿共軛堿+HCl 共軛酸共軛酸+ +共軛堿共軛堿pH11范圍的緩沖溶液以強(qiáng)酸強(qiáng)范圍的緩沖溶液以強(qiáng)酸強(qiáng)堿代替堿代替強(qiáng)酸強(qiáng)酸+KCl 強(qiáng)堿強(qiáng)堿+KCl例：用例：用1.00 mol/LNaOH mol/LNaOH中和中和1.00 mol/L mol/L丙丙酸（用酸（用HPr代表）的方法，如何配制代表）的方法，如何配制1000mlC總總=0.1 mol/LpH=5.00 mol/LpH=5.00的緩沖溶的緩沖溶液（已知液（已知

26、HPr pKa pKa =4.87）解：解：NaOH與與HPr中和反應(yīng)中和反應(yīng) NaOH+HPr = H2O+NaPr1mol HPr +1mol NaOH 1mol NaPr C總總= CHPr+CNaPr =未參加反應(yīng)的未參加反應(yīng)的CHPr+參加反應(yīng)的參加反應(yīng)的CHPr = 0. 1 mol/L= mol/L=HPr所需的總量所需的總量設(shè)需設(shè)需1.00 mol/L mol/LHPr總量為總量為Xml0.1001000=1.00 =100mlC總總=CHPr+CNaPr=0.100 mol L-1 CHPr=0.100-CNaPr代入代入 CNaPr CNaPr pH=pka+lg = =

27、CHPr 0.1-CNaPr CNaPr 5.00=4.87+lg 0.1-CNaPr CNaPr=0.0575mol L-1 需生成需生成nNaPr nNaPr=CV=0.057100010-3mol 由于由于1molNaOH-1mol NaPr nNaPr= nNaOH =CNaOH.VNaOH 0.05751000=1.0VNaOH V=57 . 5ml配制方法：取配制方法：取1.0mol L-1 NaOH 57.5ml與與1.0mol L-1丙酸丙酸100ml相混合，用水相混合，用水稀至稀至1000ml即得總濃度為即得總濃度為0.100mol L-1 pH=5.00的丙酸緩沖液。的丙酸

28、緩沖液。標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液特點(diǎn)：由特點(diǎn)：由一種或兩種化合物一種或兩種化合物配制而成，具有緩配制而成，具有緩沖作用和準(zhǔn)確的沖作用和準(zhǔn)確的pH值，其溫度系數(shù)較小值，其溫度系數(shù)較小緩沖作用機(jī)制：緩沖作用機(jī)制：一、兩性物質(zhì)作標(biāo)準(zhǔn)溶液一、兩性物質(zhì)作標(biāo)準(zhǔn)溶液（1）兩性物質(zhì)可形成兩個(gè)緩沖系）兩性物質(zhì)可形成兩個(gè)緩沖系（2）H2B-HB- 的的pKa與與 HB- - B- 的的pKa+1接近，接近，使兩個(gè)緩沖范圍重疊，緩沖效力增強(qiáng)使兩個(gè)緩沖范圍重疊，緩沖效力增強(qiáng)酒石酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液酒石酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液pH=3.557KHC4H4O6K+ +HC4H4O6- H2C4H4O6 C4H4O62- pKa1

29、：2.98 pKa2:4.30(1.983.98) 1.985.3 (3.35.3)特點(diǎn)：特點(diǎn)：兩對(duì)緩沖對(duì)兩對(duì)緩沖對(duì) pKa1 與與pKa2接近，緩沖作用范圍接近，緩沖作用范圍重疊，緩沖效力增強(qiáng)重疊，緩沖效力增強(qiáng) 具有足夠濃度具有足夠濃度二、化合物組成成分相當(dāng)一對(duì)緩沖溶液二、化合物組成成分相當(dāng)一對(duì)緩沖溶液硼砂：硼砂：1molNa2B4O7 10H2O 2molHBO2 + 2molNaBO2 HBO2-BO2- pH=9.180三、緩沖溶液作標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液三、緩沖溶液作標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液KH2PO4Na2HPO4標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)緩緩沖沖液液表表溶液溶液濃度（濃度（mol / L）pH值（值（25）酒石酸氫鉀酒

30、石酸氫鉀(KHC4H4O6)飽和（飽和（25）3.557鄰苯二甲酸氫鉀鄰苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4)0.054.008KH2PO4Na2HPO40.0250.0256.865KH2PO4Na2HPO40.086950.030437.413硼砂硼砂Na2B4O710H2O0.019.180標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的配制要求：標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的配制要求：水的純度很高：重蒸水水的純度很高：重蒸水配制堿性區(qū)域緩沖液需新配制堿性區(qū)域緩沖液需新CO2排除的排除的重蒸水重蒸水第五節(jié)第五節(jié) 血液中的緩沖系血液中的緩沖系 人體血漿人體血漿pH值范圍為：值范圍為：酸中毒酸中毒 堿中毒堿中毒血液緩沖結(jié)果：進(jìn)入血液的酸或堿性血液

31、緩沖結(jié)果：進(jìn)入血液的酸或堿性物質(zhì)幾乎在瞬間被緩沖掉物質(zhì)幾乎在瞬間被緩沖掉體內(nèi)酸性、堿性物質(zhì)來源：體內(nèi)酸性、堿性物質(zhì)來源：1、新陳代謝中產(chǎn)生、新陳代謝中產(chǎn)生 2、自食物中吸收、自食物中吸收 糖、脂肪、蛋白質(zhì)糖、脂肪、蛋白質(zhì)酸酸3、消化液中吸收、消化液中吸收 水果、蔬菜水果、蔬菜堿堿一、血液中的緩沖物質(zhì)一、血液中的緩沖物質(zhì)及其緩沖作用及其緩沖作用1、血漿中的緩沖系及緩沖作用、血漿中的緩沖系及緩沖作用血漿中的緩沖系血漿中的緩沖系 H2CO3HCO3、H2PO4HPO42、HnPHn1P、HA-A-濃度最大濃度最大:H2CO3HCO3 人體主要的緩沖對(duì)，人體主要的緩沖對(duì)，它對(duì)維持體內(nèi)血漿它對(duì)維持體內(nèi)血

32、漿pH值起著重要的作用值起著重要的作用其中其中HCO3是血漿中含量最多的抗酸成分，亦是血漿中含量最多的抗酸成分，亦稱之為堿儲(chǔ)，其緩沖比稱之為堿儲(chǔ)，其緩沖比HCO3 / H2CO3 =0.027/0.00135= 20:1血漿中緩沖系的緩沖作用血漿中緩沖系的緩沖作用 KaKa1 1 Ka Ka2 2COCO2 2( (溶溶)+H)+H2 2O O H H2 2COCO3 3 H H3 3O O+ +HCO+HCO3 3- -腎臟補(bǔ)充腎臟補(bǔ)充肺部排出肺部排出平衡左移平衡左移 隨尿液排出隨尿液排出腎臟腎臟 平衡右移，平衡右移，產(chǎn)物產(chǎn)物HCOHCO3 3- -在腎臟隨尿液排出在腎臟隨尿液排出+H+H+

33、 +OH+OH- - KaKa1 1 Ka Ka2 2COCO2 2( (溶溶)+H)+H2 2O O H H2 2COCO3 3 H H3 3O O+ +HCO+HCO3 3- - C CH+ H+ C CHCO3-HCO3-Ka = = KaKa = = Ka1 1.Ka.Ka2 2 C CCO2CO2 HCOHCO3 3 0.027 0.027pH=pka+lg = 6.1+ lg pH=pka+lg = 6.1+ lg CO CO2 2 0.00135 0.00135 2020pH= 6.1+lg = 7.4pH= 6.1+lg = 7.4 1 1HCOHCO3 3/CO/CO2 2=

34、20/1(=20/1(衡量人體酸堿性衡量人體酸堿性正常比值正常比值),),但為何但為何進(jìn)入血液的酸或進(jìn)入血液的酸或堿性物質(zhì)幾乎在瞬間被緩沖掉堿性物質(zhì)幾乎在瞬間被緩沖掉還起還起緩沖作用緩沖作用? ?2、血紅細(xì)胞中的緩沖系及緩沖作用、血紅細(xì)胞中的緩沖系及緩沖作用 紅細(xì)胞中緩沖對(duì)：紅細(xì)胞中緩沖對(duì)： H2bO2HbO2(氧合血紅蛋白氧合血紅蛋白)H2bHb(血紅蛋白血紅蛋白)H2CO3HCO3H2PO4HPO42在紅細(xì)胞內(nèi)液的緩沖對(duì)通過細(xì)胞內(nèi)外離子在紅細(xì)胞內(nèi)液的緩沖對(duì)通過細(xì)胞內(nèi)外離子轉(zhuǎn)移作用轉(zhuǎn)移作用,參與緩沖作用參與緩沖作用.但這種離子轉(zhuǎn)但這種離子轉(zhuǎn)移作用比較緩慢移作用比較緩慢,往往需往往需24小時(shí)小

35、時(shí).二、肺在維持酸堿平衡中的作用二、肺在維持酸堿平衡中的作用肺在維持體內(nèi)酸堿平衡中的作用于是通過肺在維持體內(nèi)酸堿平衡中的作用于是通過呼吸運(yùn)動(dòng)來調(diào)節(jié)血漿中呼吸運(yùn)動(dòng)來調(diào)節(jié)血漿中H H2 2COCO3 3的濃度的濃度代謝代謝COCO2 2 肺肺（血中（血中HH+ + 主要因素之一）主要因素之一） 非揮發(fā)性酸非揮發(fā)性酸血血HCOHCO3 3- -緩沖緩沖COCO2 2+H+H2 2O+HbO+Hb- -H H2 2b+HCOb+HCO3 3- - + + 肺肺 H H2 2bObO2 2H H2 2O+ COO+ CO2 2+HbO+HbO2 2 肺部排出肺部排出COCO2 2( (溶溶)+H)+H2

36、 2O O H H2 2COCO3 3 H H3 3O O+ +HCO+HCO3 3- - HCO HCO3 3- - 20 20酸入血酸入血緩沖作用緩沖作用 CO CO2 2 1 1 P PCO2 CO2 呼吸中樞抑制呼吸中樞抑制 pH pH 呼吸變淺變慢呼吸變淺變慢 呼出呼出COCO2 2減少減少 血漿血漿 H2CO3 升高升高 HCO3-/H2CO3=20/1=20/1 pH pH恢復(fù)至正常水平恢復(fù)至正常水平肺的肺的緩沖機(jī)制緩沖機(jī)制 肺是通過多呼或少呼出肺是通過多呼或少呼出COCO2 2的方式，精確地調(diào)節(jié)的方式，精確地調(diào)節(jié)著緩沖對(duì)的分母，使緩沖對(duì)的比值恢復(fù)正常，著緩沖對(duì)的分母，使緩沖對(duì)的比值恢復(fù)正常，以維持血液的以維持血液的pH值處在相對(duì)恒定的范圍之內(nèi)。值處在相對(duì)恒定的范圍之內(nèi)。肺的調(diào)節(jié)作用是較迅速的在正常情況下肺的調(diào)節(jié)作用是較迅速的在正常情況下10-30分鐘內(nèi)即可完成。分鐘內(nèi)即可完成。三、三、腎在維持酸堿平衡中作用腎在維持酸堿平衡中作用H H2 2POPO4 4- -+H+H2 2O O HPOHPO4 42-2-+ + H H3 3O O+ +機(jī)體排酸機(jī)體排酸血血 COCO2 2( (溶溶)+H)+H2 2O O H H2 2COCO3 3 H H3 3O O+ +HCO+HCO3 3- -平衡左移，