缓冲溶液和缓冲作用的优化

缓冲溶液（buffer solution）是一种酸度具有相对稳定性的溶液，当溶液中加入少量强酸或强碱，或稍加稀释时，溶液的pH只引起很小的改变，这种对pH的稳定作用称为缓冲作用（buffer action）。

显然纯水不具有缓冲作用，例如在1 L纯水中加入0.01 mol强酸时，水的pH将从7降低至2；若加入0.01 mol强碱时，pH从7增高至12，都改变5个pH单位。

缓冲溶液一般由弱酸及其共轭碱（又称缓冲对）组成，例如HAc－NaAc、NH4 Cl－NH3等。它们通过弱酸的解离平衡起控制溶液H＋浓度的作用。此外，浓度较大的强酸和强碱的溶液，由于其酸度或碱度较大，加入少量强碱或强酸时，pH也不会有明显的变化。例如0.1 mol·L－1 HCl溶液，pH＝1.00，若加入少量酸，成0.11 mol·L－1 HCl溶液，pH＝0.96；若加入少量碱，成0.09 mol·L－1 HCl溶液，pH＝1.05。(www.xing528.com)

缓冲溶液对于化学和生物化学系统极为重要，人的体液pH随部位的不同而不同。例如，血浆的pH在7.4左右（7.36～7.44的范围内），唾液的pH在6.35～6.85之间；胆囊胆汁的值在5.4～6.9之间。人体血液之所以能维持一定的pH范围，是由于它含有缓冲对，例如NaHCO3－H2CO3、NaH2PO4－Na2HPO4、Na蛋白质－H蛋白质等。如果血液的pH低于7.3或高于7.5，就会出现酸中毒或碱中毒，严重时可危及生命。在植物体内也有由有机酸（酒石酸、柠檬酸、草酸等）及其盐类所组成的缓冲系统。土壤也是缓冲系统，是由碳酸－碳酸盐、土壤腐殖质酸及其盐类所组成的缓冲系统，土壤溶液的缓冲作用是保证植物生长的必要条件。