緩沖溶液之功效

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)緩沖溶液之功效摘要：緩沖溶液對于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，科研工作及一切生命過程等，都是相當重要的。徐徐多多的過程只要在一定的PH值范圍內(nèi)順利進行。緩沖溶液一般是由溶度較大的弱堿（或弱酸）及其共軛酸（或共軛堿）所組成。本文對緩沖溶液的功效進行初步的分析了解，以及在醫(yī)學中的重要運用進行簡單的解釋，以及生活中常見的緩沖溶液功之效。關(guān)鍵詞：緩沖溶液PH值醫(yī)學日常生活功效引言:緩沖溶液對于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，科研工作及一切生命過程等，都是相當重要的。徐徐多多的過程只要在一定的PH值范圍內(nèi)順利進行。緩沖溶液一般是由溶度較大的弱堿（或弱酸）及其共軛酸（或共軛堿）所組成。緩沖是一種能在加入少量酸或堿和水時大大降低pH變動幅度的溶液。pH對維持生物的正常pH值和正常生理環(huán)境起到重要作用。多數(shù)細胞僅能在很窄的pH范圍內(nèi)進行活動，而且需要有緩沖體系來抵抗在代謝過程中出現(xiàn)的pH變化。在生物體中有三種主要的pH緩沖體系，它們是蛋白質(zhì)緩沖系統(tǒng)、重碳酸鹽緩沖系統(tǒng)以及磷酸鹽緩沖系統(tǒng)。每種緩沖體系所占的分量在各類細胞和器官中是不同的。本文對緩沖溶液進行初步的分析，對其在醫(yī)學中的重要運用進行簡單的解釋，以及生活中常見的緩沖溶液醋——功之效。一：緩沖溶液的組成和作用1.概念:能抵抗外來少量強酸、強堿或稍加稀釋，而保持其pH值基本不變的溶液。2.緩沖溶液的組成緩沖溶液一般由足夠濃度的共軛酸堿對的兩種物質(zhì)組成。根據(jù)緩沖對組成的不同，可把緩沖對分為三種類型：(1)、弱酸和它的鹽（如HAc---NaAc，NaHCO3-Na2CO3，NaH2PO4-Na2HPO4）(2)、弱堿和它的鹽（NH3.H2O---NH4Cl，CH3NH2-CH3NH3+Cl）(3)、多元弱酸的酸式鹽及其對應的次級鹽（如NaH2PO4---Na2HPO4）的水溶液組成。緩沖溶液由有足夠濃度的一對共軛酸堿對的兩種物質(zhì)組成。組成緩沖溶液的共軛酸堿對被稱為緩沖系或緩沖對。在實際應用中，往往還可采用酸堿反應的生成物與剩余的反應物組成緩沖系,如:弱酸(過量)+強堿：HAc(過量)+NaOH強酸+弱酸的共軛堿(過量)：HCl+NaAc(過量)實際上,形成的仍然是共軛酸堿對的兩種物質(zhì)。3.緩沖溶液的作用緩沖溶液對強酸、強堿或稀釋的抵抗作用。由于緩沖溶液中同時含有較大量的抗堿成分和抗酸成分，它們通過弱酸解離平衡的移動以達到消耗掉外來的少量強酸、強堿，或?qū)股约酉♂尩淖饔?，使溶液H+離子或OH-離子濃度未有明顯的變化，因此具有緩沖作用。總之，由于緩沖溶液中同時含有較大量的弱酸(抗堿成分)和共軛堿(抗酸成分)，它們通過弱酸解離平衡的移動以達到消耗掉外來的少量強酸、強堿，或?qū)股约酉♂尩淖饔茫谷芤旱腍+離子或OH-離子濃度沒有明顯的變化，因此緩沖溶液具有緩沖作用。二:緩沖溶液的特性1.緩沖溶液本身的pH主要取決于弱酸或弱堿的離解常數(shù)2.溫度對離解常數(shù)有影響，故也對緩沖溶液的pH有影響3.緩沖溶液的濃度越大，加入少量酸堿后，其c(酸)/c(鹽)【或c(堿)/c(鹽)】4.的變化小，pH變化也就越小5.c(酸)/c(鹽)【或c(堿)/c(鹽)】接近1時緩沖能力最大，0.1<c(酸)/c(鹽)<10時也有緩沖能力6.只有外加酸堿的量與緩沖對的量相比較小時，才有緩沖作用7.只能在Kaθ±1的范圍內(nèi)發(fā)揮作用8.在一定范圍內(nèi)加水稀釋時，由于緩沖比不變，緩沖溶液pH值計算結(jié)果不變，實際pH值有微小改變。9.稀釋過度，緩沖系物質(zhì)的濃度不足，溶液喪失緩沖能力。三：常用的緩沖溶液及其配置原則1.常用的緩沖溶液常用作緩沖溶液的酸類由及其共軛酸鹽組合成的溶液具有緩沖作用。實驗室常用的緩沖系主要有、、、、、等系統(tǒng)，生化實驗或工作中要慎重地選擇緩沖體系，因為有時影響實驗結(jié)果的因素并不是緩沖液的pH值，而是緩沖液中的某種。如、檸檬酸鹽、和三羥甲基甲烷等緩沖劑都可能產(chǎn)生不需要的化學反應。(1).硼酸鹽：硼酸鹽與許多化合物形成、如。(2)．檸檬酸鹽：檸檬酸鹽離子容易與鈣結(jié)合，所以存在有鈣離子的情況下不能使用。(3).磷酸鹽：在有些實驗，它是酶的抑止劑或甚至是一個代謝物，重金屬易以磷酸鹽的形式從溶液中沉淀出來。而且它在pH7.5以上時很小。(4).三羥甲基氨基甲烷：它可以和重金屬一起作用，但在有些系統(tǒng)中也起作用。其主要缺點時。這點往往被忽視，在室溫pH是7.8的Tris緩沖液，4℃時是8.4，37℃時是7.4，因此，4℃配制的緩沖液在37℃進行測量時，其氫離子濃度就增加了10倍。在pH7.5以下，其緩沖能力極為不理想。2.緩沖溶液配置原則在生化研究工作中，常常需要使用緩沖溶液來維持實驗體系的。研究工作的溶液體系pH值的變化往往直接影響到研究工作的成效。如果“提取”實驗體系的pH值變動或大幅度變動，就會下降甚至完全喪失。所以配制緩沖溶液是一個不可或缺的。(1)選擇合適的緩沖系：pH位于緩沖范圍內(nèi)（pKa±1）；不干擾主反應(無沉淀、配合等副反應)；醫(yī)用緩沖體系：無毒、對熱穩(wěn)定、對酶穩(wěn)定、能透過生物膜等。(2)有較好的緩沖能力：PKa–lg{c(酸)/c(鹽)}→pH使緩沖體系有較大的緩沖容量(3)濃度合適：總濃度過低→→緩沖容量過?。豢倽舛冗^高→→滲透壓過大。(生物醫(yī)學上多用0.05～0.2mol·L–1)配制步驟(1)根據(jù)配制原則選擇合適的緩沖系：pH在pKa±1范圍內(nèi)pH接近pKa(2)生物醫(yī)學中配制緩沖溶液的總濃度要適宜：0.05～0.2mol·L－1(3)計算所需弱酸等的用量或體積：(為配制方便常選用同濃度的弱酸和相應的鹽溶液等體積混合)(4)校正：pH計監(jiān)測下，加強酸/強堿以校正。四:緩沖溶液的廣泛運用1.科學研究、工業(yè)生產(chǎn)等許多情況下需要控制反應體系的pH值范圍。2.人體內(nèi)的各種體液都具有一定的pH值范圍，如正常人血液的pH值范圍為7.35～7.45。3.細胞正常生理環(huán)境、生物體內(nèi)酶催化反應等需要穩(wěn)定的pH值環(huán)境五：緩沖溶液在醫(yī)學上的運用緩沖溶液在醫(yī)學中非常重要。在體外，微生物的培養(yǎng)、組織染色、血液的冷藏保存都需要一定pH的緩沖溶液；在藥劑生產(chǎn)上，根據(jù)人的生理狀況即藥物穩(wěn)定性和溶解度等情況，選擇適當?shù)木彌_溶液來穩(wěn)定溶液的pH值。人體內(nèi)極為復雜的物質(zhì)代謝反應都是受各種酶控制的，而每種酶又只有在一定pH范圍的體液中才有活性，如胃蛋白酶的適宜pH為1.5～2.0范圍。人體內(nèi)各種體液都有一定的較穩(wěn)定的pH范圍，超出正常范圍太大,可能引起機體內(nèi)許多功能失調(diào)。在生命活動過程中，會不斷地產(chǎn)生酸性物質(zhì)，如碳酸、乳酸等；也會不斷地產(chǎn)生堿性物質(zhì)，如碳酸氫鹽(HCO3-)、磷酸氫鹽(HPO42-)等。另外，人們攝取的食物中也有相當數(shù)量的酸性或堿性物質(zhì)。盡管如此．健康人的血液的pH值總是保持在7.35～7.45的范圍內(nèi)，且不會發(fā)生顯著的改變。如果血液的pH值降低到7.35以下，人要發(fā)生酸性中毒；降低到7.1以下．一般便要死亡。同樣，血液的pH值上升到7.45以上，人要發(fā)生堿性中毒，上升到7.6以上，一般也會死亡。人體血液的PH值是如何計算?正常人血漿的pH值約為7.35~7.45血液中的緩沖系：即：K-HbO2/H-HbO2碳酸在溶液中主要是以溶解狀態(tài)的CO2形式存在,在CO2(溶解)-HCO3-緩沖系中存在如下平衡：通過查表得：25℃，pKa=6.37。如果CO2是溶解在離子強度為0.16的血漿中，并且溫度為37℃時，pKa應加以校正，經(jīng)校正后為pKa′，其值為6.10。血漿中的碳酸緩沖系pH的計算方程式為：正常人血漿中[HCO3-]和[CO2]溶解的濃度分別為0.024mol·L-1和0.0012mol·L-1，代入上式:在體內(nèi),HCO3-是血漿中含量最多的抗酸成分,所以將血漿中的HCO3-稱為堿儲。正常血漿中HCO3--CO2(溶解)緩沖系的緩沖比為20:1,已超出體外緩沖溶液有效緩沖比(即10:1～1:10)的范圍，該緩沖系的緩沖能力應該很小。而事實上，在血液中它們的緩沖能力是很強的。這是因為體內(nèi)是一個“敞開系統(tǒng)”，當血漿中有過多的酸、堿引入，HCO3-或CO2(溶解)的濃度改變可由呼吸作用和腎的生理功能獲得補充或調(diào)節(jié)，使得血液中的HCO3-和CO2(溶解)的濃度保持相對穩(wěn)定(20:1)。2.血液中碳酸緩沖系與肺和腎的的調(diào)節(jié)關(guān)系可用下式表示：當血液中[H＋]增加時，H＋＋HCO3－CO2（溶解）(增加)肺加快呼吸速度排除CO2HCO3-(減少)腎延長HCO3-停留時間(或回吸收)當血液中[OH-]增加時，OH－＋H2CO3CO2（溶解）(減少)肺降低CO2排出量HCO3-(增加)腎增加HCO3－的排泄紅細胞內(nèi)的緩沖系主要有：HHb-Hb-；HHbO2-HbO2-血液對體內(nèi)代謝產(chǎn)生的CO2的緩沖作用主要靠這兩個緩沖系。代謝過程產(chǎn)生的大量CO2先與血紅蛋白離子反應:CO2+H2O+Hb-HHb+HCO3-反應產(chǎn)生的HCO3-，由血液運輸至肺，并與氧合血紅蛋白反應HCO3-+HHbO2HbO2-+H2O+CO2由于血紅蛋白和氧合血紅蛋白的緩沖作用，在大量CO2從組織細胞運送至肺的過程中，血液的pH值也不至于受到大的影響。當病變或超出機體的調(diào)節(jié)能力時要用藥物糾正?？偟膩碚f，由于血液中多種緩沖系的緩沖作用和肺、腎的調(diào)節(jié)作用，使正常人血液的pH值維持在7.35～7.45的狹小范圍內(nèi)。是緩沖系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和泌尿系統(tǒng)共同維持酸堿平衡的結(jié)果。六:生活中最常見的緩沖溶液——醋從醋的化學成份分析，其主要成分是醋酸、不揮發(fā)酸、、糖等。因此，醋有消毒滅菌，降低辣味，保護原料中維生素C少受損失等功效；還可助消化，改善胃里的酸環(huán)境，抑制有害細菌的繁殖。因此適當吃點醋對于人體健康是有好處的。但機體健康的首要條件是官的正常工作。當大量喝醋時，大量的醋進入人體，將改變胃液的PH值使胃環(huán)境中酸性加強，對胃粘膜造成損傷。身體健康者大量食醋可引起胃痛、惡心、嘔吐，甚至引發(fā)；而患者大量食醋會使加重，有潰瘍的人可誘使?jié)儼l(fā)作。同時，由于醋酸的大量吸收還將會影響整個人體的。這是因為在正常情況下，人體血液、體液的酸堿度多應保持在PH7．35－7．45之間，呈。酸性與的攝人都將影響血液、體液的酸堿度。從角度看，攝人過多，將會引起血液、體液的酸度增高，發(fā)生。人體內(nèi)呈酸性，短時間內(nèi)會感覺不適、疲乏、精神萎糜等，如長期處于多酸狀態(tài)，將會引起體內(nèi)，易誘發(fā)、、和等

醋具有良好的美容功效，以醋養(yǎng)顏和保健在我國民間源遠流長。這是因為醋中富含肌膚所需的醋酸、蛋白質(zhì)、氨基酸等，能夠促進肌膚的，降低體內(nèi)的過氧化脂質(zhì)，令肌膚，光澤細致，亮麗可人。

醋在中國古代享有“食總管”的美譽。明代醫(yī)學家在一書中說：“醋能消腫，氣，殺邪毒，理諸藥”。日本科學家認為，食醋的保健作用主要有以下四大方面：一、食醋能防止和解除疲勞。人運動后有疲勞感覺，食用醋后能使體力較快恢復正常。二、常食醋有降血壓、防止動脈硬化之功效。三、醋對病原菌有殺菌效果。四、食醋對美容有益。多食醋或在洗臉、洗澡水中滴幾滴醋能滋潤皮膚。英國科學家發(fā)現(xiàn)，多食醋可提高智力水平。醋屬于，的酸堿性與智商有關(guān)。

醋有如此神奇的醫(yī)療保健功效，難怪食醋風在美國、日本等國流行。據(jù)統(tǒng)計，美國人平均食醋