緩衝液 pH 計算機

緩衝溶液含有一定量的弱酸及其共軛鹼。加入少量強酸或強鹼時，兩者共同減緩 pH 變化。加入的氫離子主要與共軛鹼反應，而加入的氫氧根離子主要與弱酸反應。這種成對反應使氫離子活性比在未緩衝的溶液中更穩定。 亨德森－哈塞爾巴爾赫方程式將緩衝液 pH 與酸解離常數，以及共軛鹼對弱酸的比例連結。其對數形式為：pH 等於 pKa 加上鹼濃度除以酸濃度所得比值的以十為底對數。兩者濃度相等時，比值為一、對數為零，因此 pH 等於 pKa。鹼濃度為酸的十倍時，pH 比 pKa 高一個單位；酸濃度為鹼的十倍時，pH 則低一個單位。 本計算機接受每公升莫耳數的濃度，但只要兩項輸入使用相同單位，任何常用濃度單位都會得到相同的比值。輸入值應代表混合及所有中和反應完成後，弱酸與共軛鹼的濃度。若配製緩衝液時加入強酸或強鹼，應先用化學計量關係求出各緩衝組分剩餘的莫耳數，再除以共同的最終體積。兩種物質共享該體積時，也可以直接使用莫耳比。 亨德森－哈塞爾巴爾赫關係是以簡單平衡處理為基礎的近似。當兩種形態都有足夠含量時效果最佳，通常比例介於十分之一到十之間，對應約 pKa 減一至 pKa 加一的有效緩衝範圍。極稀溶液、高離子強度、極端比例、多質子平衡及活性效應都可能造成明顯偏差。溫度也會改變 pKa，因此應與常數來源的條件一致。 可將結果用於規劃實驗室緩衝液、了解滴定區間、核對配方計算，或學習酸鹼化學。計算是在所述理想假設下預測 pH；對敏感的分析、生物或製造工作，應使用校正過的 pH 計確認，並謹慎調整配製完成的溶液。