缓冲容量计算器

缓冲容量描述溶液在 pH 显著改变之前能够吸收多少强酸或强碱。通常表示为使每升溶液的 pH 改变一个单位所需加入的强酸或强碱的摩尔数。缓冲液含有弱酸及其共轭碱，或弱碱及其共轭酸。一种组分消耗加入的碱，另一种消耗加入的酸，从而减缓氢离子浓度的变化。 本计算器根据酸形式与碱形式的平衡浓度，估算单质子共轭酸碱对自身对缓冲容量的贡献。表达式为 2.303 乘以两种浓度的乘积，再除以浓度之和。当使用 Henderson-Hasselbalch 关系式替代氢离子浓度时，它与常见的弱酸缓冲容量表达式等价。结果的单位为每单位 pH 对应的浓度，不包含水本身较小的缓冲容量贡献。 缓冲容量同时取决于缓冲液总浓度与组成。保持比例不变，同时提高两种组分浓度，会因可用于中和的物质更多而提高容量。总浓度固定时，酸与碱浓度相等可使容量最大，此时 pH 也等于 pKa。比例不同时缓冲液仍可发挥作用，但抵抗两个相反方向添加的能力不再均衡。 该估算假设活度可用浓度表示、体积基本不变，且由一个酸碱平衡主导。浓溶液、高离子强度、多质子体系、温度变化、稀释及与其他溶质的相互作用，可能需要活度修正或完整平衡计算。在达到指定 pH 界限前实际可加入的量也是一个有限变化问题，与这里给出的局部微分缓冲容量并不相同。 当反应或稀释明显改变组成时，应使用平衡浓度，而非配制时的投料量。该值可用于比较候选配方、选择缓冲液浓度、讲解酸碱平衡，以及检查溶液在工作 pH 附近是否具有足够的抵抗变化能力。对于敏感的生物、分析与制造流程，实验室验证仍然重要，因为实际溶液可能偏离理想假设。