pH缓冲溶液是分析测试中应用尤为广泛的试剂溶液。其作用是用来稳定溶液的pH值,以满足测试中对恒定pH的要求。虽然pH缓冲溶液的组成并不复杂,但关于pH缓冲溶液的计算却是酸碱滴定分析中计算尤为复杂的内容。
在缓冲溶液中加入少量强酸或强碱,其溶液pH值变化不大,但若加入酸,碱的量多时,缓冲溶液就失去了它的缓冲作用。这说明它的缓冲能力是有一定限度的。
缓冲溶液的缓冲能力与组成缓冲溶液的组分浓度有关。0.1mol·L-1HAc和0.1mol· L-1NaAc组成的缓冲溶液,比0.01mol·L-1HAc和0.01mol·L-1NaAc的缓冲溶液缓冲能力大。关于这一点通过计算便可证实。但缓冲溶液组分的浓度不能太大,否则,不能忽视离子间的作用。
pH缓冲溶液包括两大类:标准缓冲溶液和普通缓冲溶液。
标准缓冲溶液主要用在酸度计测量溶液pH值时的仪器校正和定位,要求数值准确、精确。因此对试剂纯度、浓度准确性、温度等都有严格要求,这类缓冲溶液有专门的化学试剂商品,可以购买配制,也可以用优级纯试剂按资料的配比配制。
普通缓冲溶液主要用于化学分析和仪器分析中要控制一定pH值的测定过程中。几乎所有的EDTA络合滴定都必须在一定的pH范围内进行,因此,需要加入pH缓冲溶液,例如,测定铅、锌用到HAc缓冲溶液,测定钙、镁、锌用到氨缓冲溶液。又如,氧化还原滴定中,碘量法测铜要用到NH4HF2,碘量法测砷、锑要加NaHCO3。
普通缓冲溶液的配制并不需要像标准缓冲溶液配制那样严格和苛刻,因为对缓冲溶液的pH值要求并不需要非常精确,因此,可以用分析纯试剂来配制,也可以用已有的酸、碱、盐溶液来“搭配”(后述)。