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课题
12
缓冲溶液是怎样维持
PH
值平衡的
实验原理：
水果饮
料、阿司匹林类药品、以及人的血液，都有一个共同的特点：在他们的组成
中都含有一种
缓冲溶液。那么，什么是缓冲溶液呢？其实很简单，当往缓冲溶液里加适
量的酸或者碱，
缓冲溶液将维持一个较为稳定的
PH
值。在人体的血液中
PH
值的稳定
性要求十分严格，必须维持在<
/p>
7.35
到
7.45
之间。而饮料的
PH
稳定性就不那么严格，只
要接近于绝大多数人喜好的饮用水的
PH
值就可以了
。
缓冲溶液的成分是什么呢？它又是怎样工作的？缓冲溶液是由
一种弱酸和它的弱
酸盐或者一种弱碱和它的弱碱盐所组成的。人体血液内的缓冲溶液是由
碳酸和碳酸氢根
离子的盐组成的。而柠檬饮料中则包含柠檬酸和柠檬酸钠。概括的讲，缓
冲溶液既含有
一种可以中和少量
OH
-
的成分
，同时还有一种可以中和少量
H
+
的成分。
在本实验中，我们将制成一种由等量醋酸和醋酸钠组成的缓冲溶液。如果向这种混
合溶液中加入少量强酸，
如盐酸
（
HCl
.
H
3
O
+
）
，
原溶液中的阴离子将和加入的酸根离子作
如下反应：
H
3
O
+
+CH
3
COO
-
→
CH
3
COOH
+H
2
O
在此反应中，
产物是缓冲溶液的成分之一：
醋酸。
而如果向该缓冲溶液中
加入强碱，
如氢氧化钠（
NaOH
）<
/p>
，原溶液中的醋酸将和加入的氢氧根离子作如下反应：
OH
-
+ CH
3
COOH
→
CH
< br>3
COO
-+
+H
2
O
产物仍然是原成分之一：醋酸根离
子。缓冲溶液就是用这种方式来中和加入的酸或
者碱以维持
PH
值的恒定。
实验目的：
1
．学会使用
PH
探头。
2
．观察缓冲溶液的
PH
值变化情况。
实验器材：
药品：
1.0mol/LCH
3
COOH
、
1.0mol/LCH
3
COONa
、
1.0mol
/L
氨水、
1.0mol/LNH
4<
/p>
Cl
;
1.0mol/LHCl
和
1.0mol/LNaOH
，
0.1mol/L HCl
和
NaOH
；新鲜水果饮料；石蕊指示剂。
仪器：
TI-83
图形计算器、
CBL
数据采集器、
PH
探头；电磁搅拌器。
实验步骤：
1
．准备工作。
（
1
）按顺序连接好各仪器并使处于打开状
态。按
APPS
键，进入
APPLIC
ATIONS
菜单，选择进入
CHEMBIO
< br>程序，回车。
（见图
1
及图
2
）
图
1
图
2
（
2
）进入
MAI
N MENU
菜单，选择“
1
：
SET UP
PROBES
”
。
（见图
3
）
（
3
）按屏幕提示“
ENTER
NUMBER
OF
PROBES:
”
，输入“
1
”
。
回车。
（即本例
只需用一个探头）
（见图
4
）
头）
（见图
5
）<
/p>
图
3
图
4
（
4
）进入“
SELECT
PROBES
”菜单，选择“
2
：
PH
”
，回车。
（即本例使用
PH
探
（
5
）按屏幕提示“
ENTER
CHANNAL
NUMBER:
”
，输入“
1
”
。回车。
（即本例使
用通道
1
传送数据信息“）
（见图
6
）
2
．实验过程。
（
1
）标定电极
?
图
5
图
6
屏幕
提示“
**CALIBRATION**
”菜单，选择“
2
：
PERFORM
NEW
”
，回车
（见图
7
）
。将盛有
PH=6.8
56
标准缓冲溶液的烧杯放在电磁搅拌器上，调节加热温度为
2
5
℃。
?
屏幕提示，系统需预热
30
秒。
30
秒后按回车。
（见图
8
）
?
图
7
图
8
清洗
电极，并用
PH=6.856
标准缓冲溶液淋洗电极，擦干外表
面。将电极浸入
该标准溶液，待示数稳定后，按
CBL
上的
TIGGER
键，并在
TI-83
上输入
6.856
，回
车。
（见图
9
）
?
清洗电极，并用
PH=9.180
标准缓冲
?
溶液淋洗电极，擦干外表面。将电极浸
入该标准溶液，待示数稳定后，按
CBL
上的
TIGGER
键
，并在
TI-83
上输入
9.180<
/p>
，回
车（见图
10
）
。再回车。回到
MAIN
MENU
主菜单。
（
2
）准备试剂：
?
图
9
图
10
用
少量的酸和碱清洗酸式滴定管和碱式滴定管，然后在两根滴定管中分别装
入
1.0mol/L
的盐酸和氢氧化钠溶液。
?
用
25m
l
量筒取出
15mlHAc
和
15mlNaAc
。
将这两种溶液倒入一个
250ml
的洁
净烧杯构成缓冲溶液（另外
，为方便判断，在烧杯里滴加
1~2
滴石蕊指示剂）
。
（
3
）滴定
?
将盛有缓冲溶液的烧杯放在电磁搅
拌器上，同把将
PH
探头插入上述溶液中。
固定
PH
探头的位置，小心不要让搅拌珠碰到。
?
?
12
）
在
MAIN MENU
菜单中选择“<
/p>
2
：
COLLECT DATE
”
，回车。
（见图
11
）
在
DATE COLLECTION
菜单中选择“
3
：
TIGGER/PR
OMPT”
，回车。
（见图
图
11
图
12
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