Количеството на буферния резервоар в зависимост от концентрациите на компонентите буфер системи и тяхното съотношение

Способността да буферни системи за противодействие на рязката промяна на рН чрез прибавяне към него на силна киселина или основа е ограничен. Буферът поддържа рН постоянно смес само при условие, че количеството въвежда в разтвор на силна киселина или основа не надвишава определена стойност. В противен случай, има рязка промяна в рН, т.е. буферен разтвор се спира.

Това се дължи на факта, че в резултат на химична реакция променя съотношението на моларната концентрация на компонентите на буферна система: в (киселина) / S (соли) или (база) / C (сол).

При тази концентрация на компонента реактивен с киселина или основа прибавя се намалява и концентрацията на втория компонент увеличава, защото освен това се образува при реакцията.

Количествено буфериращи разтвор се характеризира с помощта на буферен резервоар (В). Разграничение буферен капацитет на киселина (ВК). И буфер emkostpo база или алкален (В)..

От киселина буферен капацитет е броят на химични еквивалента силна киселина се прибавя към 1 литър (1 дм 3) на системата за буфер, за да намали рН единица. Тя може да се изчисли по следната формула:

където п (1 / г * HA) - брой молове от силни химически еквиваленти киселина се добавят към 1 дм 3 на буферна система; рН 1 - стойността на рН на системата преди добавянето на силна киселина; рН 2 - стойност на рН на системата след прибавяне на силна киселина.

В по-общ случай (не предприеме, ако 1 дм 3 на буферна система, и всеки друг от неговия обем, изразен в литри или dm3) формула за изчисляване на капацитета буфер ще бъде от вида:

където в (1 / г * АТ) - моларната концентрация на химически еквивалент на силна киселина в разтвор; V (АТ) - обем (DM 3) прибавяне на разтвор на силна киселина; V (Buf система.) - обем на буферния разтвор, към който се прибавя разтворът киселина.

Съответно, способността буфер на базата е броят на химични еквивалента силна основа (алкални) се прибавя към 1 литър (1 дм 3) на системата за буфер, за да доведе до увеличаване на неговото рН единица:

където п (1 / Z B *) - броя молове на химични еквивалента база, която се прибавя към 1 дм 3 буферен разтвор; рН 1 - стойността на рН на разтвора преди добавянето на основа; рН 2 - стойност на рН на разтвора след прибавяне на основата.

В по-общ случай (не предприеме, ако 1 дм 3 на буферна система, както и всяка друга от обема), формулата за изчисление на буферния резервоар към основата се следната форма:

където в (1 / Z B *) - моларната концентрация на химически еквивалент на основа в разтвор; V (В) - обем (DM 3) прибавя силна база разтвор; V (Buf система.) - обем на буферен разтвор (DM 3), към който се прибавя силна база разтвор.

Колкото по-концентрирана буферен разтвор е по-висока буферен капацитет, като В този случай, добавянето на малки количества силна киселина или основа няма да доведе до значителна промяна в неговите съставни концентрации и следователно тяхното съотношение.

Фиг. 35. Промяна на буферния резервоар (1) и промяна на рН кисела буферна система чрез прибавяне към него определено количество от силна киселина (2) в зависимост от съдържанието на неговите компоненти

Тези решения ще имат приблизително същата стойност като капацитета буфер на киселината и основата.

Ако съотношението на смесване буферната система не е равно на 1, стойностите на буферната му капацитет ще се различават една от друга в основата и киселината (където по-значително, толкова повече съотношение C (киселина) / C (сол) и (основа) / с (сол) се отклонява от единство).

Например, ако компонентите на киселина сол буферна система се съдържат повече от слаба киселина, нейна буферен капацитет за киселина ще бъде по-висока, отколкото в основата, т.е. Бк.> Включено.

По този начин, може да се заключи, че в тези случаи капацитетът буфер горе от веществото, което реагира с излишък от буферен компонент.

Ако буферната система не разполага с достатъчно буферен капацитет може да бъде подобрено чрез увеличаване на концентрацията на двата компонента в необходимия брой пъти.