缓冲系统 buffer system
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2019
一般弱酸或弱碱与其盐（强电解质）的混合物显有缓冲作用，具有这种作用的系统称为缓冲系统。在缓冲系统中虽有的以固态加入，但大多数情况全部物质都进行溶解，此称为缓冲液（ buffer solution）。在考虑弱酸 HA及其盐 MA的混合液的 pH时，首先在弱酸 HA有如下的平衡式成立：
这里 []表示各自的浓度， K表示弱酸的解离常数。现假定弱酸 HA的浓度为 Cn ，盐 MA的浓度为 Cm ，那末，未解离的酸的浓度 [HA]=Cn -[H ]，酸的解离型的总浓度 [A－ ]=Cm ＋ [H＋ ]，从（ 1）得
弱酸及其盐在溶液中共存时 [H＋ ]极小，右边的 [H＋ ]可忽略不计，因此（ 2）当为：
这样，溶液的 pH可由酸及其盐的浓度比的改变而适当决定。当在此溶液中加入强碱 BOH，它与溶液中的弱酸 HA之间发生 HA＋ B ＋ OH- → H2 O＋ B A- 的中和反应，此时 OH- 消失。另外在加入强酸 Ha时，与盐 MA起反应，而成为 M ＋ A－ ＋ H ＋ a- → HA＋ M ＋ a－ ，此时则 H 消失。这样弱酸及其盐的混合溶液都消除了所加入的 H 和 OH- 离子。弱碱及其盐的混合溶液也是一样的。生物体的原生质和血浆等是具备这样性质的一种缓冲液，因此常显示保持一定 pH的倾向（衡稳状态）。构成生物体内的缓冲系统的无机酸或盐类，是碳酸和碳酸氢盐（碳酸缓冲系统）以及亚磷酸盐与磷酸盐（磷酸缓冲系统），在血液中前者起主要作用，在组织细胞中后者起主要作用，但成为两性离子的蛋白质（在血液中是血红蛋白和血浆蛋白）或氨基酸的作用也很大。还有在生物学实验中，用作器官或组织的介质的溶液常常需要缓冲液，为此有磷酸缓冲液，乙酸缓冲液等各种配方。
