สารละลายบัฟเฟอร์(buffer solution) หมายถึง สารละลายของกรดอ่อนกับเกลือของกรดอ่อนหรือคู่-เบสของกรดอ่อนหรือหมายถึงสารละลายของเบสอ่อนกับเกลือของเบสอ่อนหรือคู่กรดของเบสอ่อนนั้น
หน้าที่สำคัญของสารละลายบัฟเฟอร์ คือ เป็นสารละลายที่ใช้ควบคุม ความเป็นกรดและเบสของสารละลาย เพื่อไม่ให้เปลี่ยนแปลงมาก เมื่อเติมกรดหรือเบสลงไปเล็กน้อย นั่นคือสามารถรักษาระดับ pH ของสารละลายไว้ได้เกือบคงที่เสมอ แม้ว่าจะเติมน้ำหรือเติมกรดหรือเบสลงไปเล็กน้อยก็ไม่ทำให้ pH ของสารละลายเปลี่ยนแปลงไปมากนัก เราเรียกความสามารถในการต้านทานการเปลี่ยนแปลง pH นี้ว่า buffer capacity
สมบัติของสารละลายบัฟเฟอร์ คือ รักษาสภาพ PH ของสารละลายเอาไว้โดยจะเกิดการเปลี่ยนแปลงน้อยมากเมื่อเติมกรดแก่หรือเบสแก่จำนวนเล็กน้อยลงไปการเตรียม ทำได้โดยการเติมกรดอ่อนลงในสารละลายเกลือของกรดอ่อน หรือการเติมเบสอ่อนลงในสารละลายเกลือของเบสอ่อน
ชนิดของ Buffer
1.คู่เหมือนไม่ทำปฏิกิริยากัน เช่น CH3COOH กับ CH3COONa 2.บัฟเฟอร์คู่กรด คู่เบส ของกรดอ่อนกับเกลือของกรดอ่อน 3. บัฟเฟอร์คู่กรด คู่เบส ของเบสอ่อนกับเกลือของเบสอ่อน
หลักการการดูสารว่าเป็น Buffer หรือไม่
1.ถ้าไม่ทำปฏิกิริยากัน(คู่เหมือน)ตัดแก่ออกจะต้องมี H+ ต่างกัน 1ตัว 2.ถ้าทำปฏิกิริยากันอ่อนต้องเหลือ
การดูค่า pH ของ สารละลายBuffer
1.บัฟเฟอร์ที่เกิดจากกรดอ่อนคู่กับเกลือของกรดอ่อน มี pH <7 เป็นกรด 2.บัฟเฟอร์ที่เกิดจากเบสอ่อนคู่กับเกลือของเบสอ่อน มี pH >7 เป็นเบส
การควบคุมค่า pH ของ Buffer
บัฟเฟอร์Aมีสาร CH3COOH กับ CH3COO- อยู่ในระบบ
ถ้าใส่กรดลงไป HCl จะแตกให้ H+ แต่จะถูกสะเทินด้วยคู่เบส
CH3COO- + H+ CH3COOH
ถ้าใส่เบสลงไป NaOH จะแตกตัวให้ OH- แต่จะถูกสะเทินด้วยคู่กรด
CH3COOH + OH- CH3COO- + H2O
****กรดแก่&เบสแก่เป็น Buffer ไม่ได้เพราะแตกตัว 100 % จึงไม่เกิดคู่กรดคู่เบส****
สารละลายบัฟเฟอร์มี 2 ประเภท 1) สารละลายของกรดอ่อนกับเกลือของกรดอ่อน (Acid buffer solution) สารละลายบัฟเฟอร์แบบนี้มี pH < 7 เป็นกรด เช่น กรดอ่อน + เกลือของกรดอ่อนนั้น CH3COOH + CH3COONa HCN + KCN H2S + Na2S H2CO3 + NaHCO3 2) สารละลายของเบสอ่อนกับเกลือของเบสอ่อน (Basic buffer solution) สารละลายบัฟเฟอร์แบบนี้ มี pH > 7 เป็นเบส เช่น เบสอ่อน + เกลือของเบสอ่อนนั้น NH3 + NH4Cl NH3 + NH4NO3 Fe(OH)2 + FeCl2 Fe(OH)3 + FeCl3
1.บัฟเฟอร์ที่เกิดจากกรดอ่อนคู่กับเกลือของกรดอ่อน มี pH <7 เป็นกรด 2.บัฟเฟอร์ที่เกิดจากเบสอ่อนคู่กับเกลือของเบสอ่อน มี pH >7 เป็นเบส
pHของ Buffer ใช้สูตร pH = -logKa + log [เกลือ]/[กรด] pOHของ Buffer ใช้สูตร pOH = -logKb + log [เกลือ]/[เบส] **** สารละลายบัฟเฟอร์จะมีประสิทธิภาพดีที่สุดเมื่อ [HA] = [A-]ซึ่งจะทำให้ [H+]จะเท่ากับ Ka ด้วยเหตุนี้จึงเลือกใช้บัฟเฟอร์ที่มีค่า pKaใกล้เคียงกับ pH ที่ต้องการเตรียม
1.ถ้าไม่ทำปฏิกิริยากัน(คู่เหมือน)ตัดแก่ออกจะต้องมี H+ ต่างกัน 1ตัว 2.ถ้าทำปฏิกิริยากันอ่อนต้องเหลือ
1.คู่เหมือนไม่ทำปฏิกิริยากัน เช่น CH3COOH กับ CH3COONa 2.บัฟเฟอร์คู่กรด คู่เบส ของกรดอ่อนกับเกลือของกรดอ่อน 3. บัฟเฟอร์คู่กรด คู่เบส ของเบสอ่อนกับเกลือของเบสอ่อน
|