ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Буферные системы и их значение в анализе из "Аналитическая химия" Для поддерживания определенной величины pH в исследуемом растворе пользуются буферными системами. [c.80] Чаще всего в качестве буферных растворов используют смеси растворов слабых кислот и их солей, или же смеси растворов слабых оснований и их солей, или, наконец, смеси растворов солей многоосновных кислот различной степени замещения (табл. 13). [c.80] Способность буферных систем поддерживать постоянство pH при добавлении к ним небольших количеств сильной кислоты или сильного основания основана на том, что одна составная часть буферной системы молсет взаимодействовать с нонами Н кислоты, а другая — с ионами 0Н прибавляемого основания. Вследствие этого буферная система может связывать как Н , так и 0Н ионы приливаемых кислот и оснований и до определенного предела сохранять постоянство величины pH. [c.80] Сильная кислота (НС1 или H2SO4) замещается слабой уксусной кислотой, посылающей в раствор ничтожно малое количество ионов водорода. [c.81] В том и другом случае в растворе существенно не изменяются концентрации пи [Н ], ни [0Н ] ионов. [c.81] В аммиачной буферной системе протекают следующие реакции. [c.81] Величину pH, создаваемую тем или иным буферным раствором, можно вычислить. [c.81] Пример. Вычислить pH смеси уксусной кислоты с ее солью. [c.81] Изменяя отношение концентрации кислоты к концентрации соли, можно получить серию буферных систем с различной величиной pH. [c.82] Обычно приготовляют ряд буферных систем из одних и тех же компонентов, меняя лишь отношение концентрации кислоты к концентрации соли от 10 1 до 1 10. В таких растворах водородный показатель будет изменяться от pH = р/С — 1 до pH = р/С +1. [c.82] Число Ig 0,76 = 5,754. Следовательно, отношение концентрации кислоты к концентрации соли должно быть равно 5,754 1. [c.82] Способность буферных систем сохранять постоянство pH определяется его буферной емкостью. Она измеряется количеством грамм-эквивалентов сильной кислоты или сильного основания, которое необходимо добавить к 1 л буферной системы раствора, чтобы изменить его pH на единицу. [c.85] Буферная емкость тем больше, чем выше концентрация компонентов буферной смеси. По мере добавления к буферному раствору кислоты или ш,елочи устойчивость раствора к изменению pH постепенно уменьшается вследствие уменьшения концентрации одного из компонентов. Чтобы действие буферной системы было достаточно эффективным, т. е. чтобы буферная емкость раствора изменялась не слишком сильно, концентрация одного компонента не должна превышать концентрацию другого компонента больше чем в 10 раз. [c.85] Буферные системы широко и разносторонне используются в аналитической химии. Состав буферных систем довольно разнообразен, поэтому имеется широкий выбор их. [c.85] Для создания и поддержания величины pH к исследуемому раствору добавляют ту или иную буферную стмесь. Так, аммиачная буферная система используется для осаждения гидроксида алюминия, который при применении чистого раствора аммиака частично растворяется в его избытке. [c.85] Ацетатный буферный раствор используется при осаждении ионов бария бихроматом калия в присутствии ионов стронция и кальция. Формиатный буферный раствор используется для осаждения ионов цинка сероводородом. [c.85] Многие аналитические реакции с органическими реактивами, характеризующиеся образованием окрашенных соединений, проводятся при строго определенной величине pH. Например, при обнаружении катиона диметилглиоксимом (реактив Чугаева) используется ацетатная буферная система с pH = 5. [c.85] Однако дальнейшее развитие электрохимии растворов показало, что теория Аррениуса неуниверсальна, ее пришлось дополнить теорией сильных электролитов. Принятые сейчас понятия кислота и основание применимы только к водным растворам и становятся непригодными при переходе к растворам в других растворителях. Так, исследования неводных растворов кислот и оснований показали, что кислоты в них не образуют ионов водорода, а основания — гидроксильных ионов. [c.86] Однако эта реакция не сопровождается образованием воды. Следовательно, в бензольном растворе при нейтрализации кислоты основанием не происходит реакция взаимодействия ионов Н с ионами 0Н , что находится в противоречии с теорией Аррениуса. [c.86] Вернуться к основной статье