pHメーター用標準緩衝液の調製と適用
標準溶液の pH 値は既知であり、指定された精度が得られます。標準液のpH値は再現性と安定性が良く、緩衝能が大きく、希釈値が小さく、温度係数が小さい。溶液の調製方法は簡単です。
1. pH 4.003、25度のフタル酸水素カリウムは250ML溶液に調製できます。
2. pH 6.864、摂氏25度でリン酸塩を混合することにより、250MLの溶液を調製できます。
3. pH 9.182、25度のホウ酸を250ML溶液に調製できます。
1) 緩衝液の作用原理とpH値
一定量の酸やアルカリを溶液に添加すると、溶液のpH変化を妨げる緩衝効果があります。このような溶液を緩衝液といいます。弱酸とその塩（HAc、NaAcなど）の混合溶液、弱塩基とその塩（NH3・H2O、NH4Clなど）の混合溶液は緩衝液です。弱酸性 HA とその塩 NaA からなる緩衝液の酸に対する緩衝効果は、溶液中に十分な量の塩基 A - が存在するためです。この溶液に一定量の強酸を加えると、基本的にHイオンはAイオンによって消費されるため、溶液のpH値はほとんど変化しません。一定量の強アルカリを添加すると、溶液中に存在する弱酸HAがOH - イオンを消費し、pHの変化を妨げます。
2) 緩衝液の緩衝能
緩衝液に少量の強酸または強塩基を加えても、溶液の pH 値に大きな変化は生じません。ただし、多量の酸や塩基を添加すると緩衝液の緩衝効果が失われます。これは、バッファリング容量に一定の制限があることを示しています。緩衝液の緩衝能力は、緩衝液を構成する成分の濃度に関係します。 0.1mol・L-1 HAcと0.1mol・L-1 NaAcで構成される緩衝液は、0.01mol・L-1 HAcと0.01mol・L-1 NaAcの緩衝液よりも高い緩衝能を持っています。これは計算によって確認できます。ただし、緩衝液中の成分の濃度が高すぎることはできません。高すぎると、イオン間の相互作用が無視できなくなります。緩衝液を構成する2つの成分の比率が1:1でないと緩衝効果が低下し、緩衝能力が低下します。 c(塩)/c(酸)の比が1:1の場合、△pH*が小さく、緩衝能が大きくなります。酸と塩基の両方に対して顕著な緩衝効果があります。
