一.  目的
    了解配制缓冲液和pH计的基本原理。
    掌握配制缓冲液和使用pH计的基本方法。

二.  原理
    在一定的酸或碱作用下，能够自动调整和保持溶液pH值基本不变的溶液称为缓冲液。以HAc和NaAc组成的缓冲液为例，它的pH符合下面关系：pH= pKalg[HAc]/[Ac]，因此改变[HAc]/[Ac]的比值，可以在一定范围内配制不同pH值的缓冲液。缓冲液的缓冲容量大小不仅与其总浓度有关，而且与其组分比也有关。总浓度越大，缓冲容量越大；总浓度一定，其组分浓度比越接近1，缓冲容量越大。缓冲液适当稀释或浓缩，其pH值基本保持不变。

    测定pH值的pH计（或称酸度计），一般是由一支对H+敏感的玻璃电极和一支不随溶液中被测离子活度变化而改变其本身电位的甘汞电极以及一个测量电位的电位计所组成，两支电极和测试溶液构成一个伏特电池，电极在不同的pH值溶液中产生不同的电位，它符合电化学理论中的Nernst方程，即E = E0(2.303RT/F)pH。测定中，首先测得已知pH的标准缓冲液中产生的电位Es，然后，由测得未知pH缓冲液中产生的电位Ex通过公式可直接算出该缓冲液的pH（pHx）。为了方便，pH计上装有一个定位调节器，当测量标准缓冲液pH时，利用它可把读数直接指示在标准的pH值上，这样在以后测未知pH的缓冲液时，该电位读数也就直接表示相应的pH值。在本实验使用的Beckman 61 pH计计中，以上过程均由仪器自动完成。

三.  实验试剂及设备
    1.  试剂
        磷酸氢二钠（Na2HPO4·12H2O）、磷酸二氢钠（NaH2PO4·2H2O）
        冰醋酸、醋酸钠（NaAc·3H2O）、三羟甲基氨基甲烷（Tris）
        甘氨酸、盐酸、标准pH缓冲液（pH4.01、7.00、10.01）

    2.  仪器
        电子天平（感量0.001g）  pH计

    3.  器材
        容 量 瓶： 100mL×2
        量    筒：50mL×1
        移 液 管： 10mL×1
        烧    杯： 100mL1 200mL2
        漏斗、洗瓶、洗耳球、移液管架、玻棒：各1

四.  操作步骤
    1. 磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液配制（0.1mol/L，pH7.0）
        (1) 由附录“常用缓冲溶液的配制”表中通过计算，分别称取Na2HPO4·12H2O                g，NaH2PO4·2H2O                    g，用蒸馏水溶解后，定容至100mL。
        (2) 将配好的缓冲液倒入试剂瓶，贴上标签，保存备用。

    2. 醋酸-醋酸钠缓冲液配制（0.1mol/L，pH5.4）
        (1) 0.1mol/L醋酸钠母液的配制：称取NaAc·3H2O                   g，用蒸馏水溶解后，定容至50 mL。
        (2) 0.1mol/L醋酸母液的配制：吸取冰醋酸                              mL，用蒸馏水定容至1000mL。
        (3) 取0.1mol/L醋酸钠母液43mL，0.1mol/L醋酸7mL，于烧杯中混匀，用pH计测定pH值，使混合液的pH值最终达到5.4。
        (4) 将配制好的缓冲液倒入试剂瓶，贴上标签，保存备用。

    3. Tris-Gly-HCl缓冲液配制（0.025mol/L，pH8.3  ）
        (1) 称取三羟甲基氨基甲烷（Tris）0.300g，甘氨酸1.44g，加入80mL蒸馏水，加热溶解。
        (2) 冷却后，用pH计测定pH值，并不断滴加2.5mol/L盐酸，使pH值最终达到8.3。
        (3) 用蒸馏水定容至100mL。
        (4) 将配制好的缓冲液倒入试剂瓶，贴上标签，保存备用

五.  思考题
    1. 配制缓冲液时，选取合适的缓冲试剂，主要根据什么原则？
 答： 检测干扰小；对研究物质溶解性、生物活性合适；pH合适且缓冲能力较大；可存放较长时间；温度效应小，即温度变化但pH变化不大；浓度效应较小，即浓度变化时，pH变化不大。

  2. 配制缓冲液，常用的方法有哪几种？

缓冲液配制和pH值测定