Кислотно-основные буферные системы и растворы

В ходе титрования слабой кислоты щелочью (NaOH) (кислотно-основное титрование) производят регистрацию pH. График зависимости pH от количества добавленной щелочи называется кривой титрования (рис. 8.3).

Рис. 8.3. Кривая титрования слабой (уксусной) кислоты щелочью (пояснения см. в тексте)

Наиболее важные точки на графике обозначены римскими цифрами /, //, III. Точка /определяет pH исходного раствора слабой кислоты, точка ///-точка эквивалентности (определяет количество кислоты в растворе). Существенная особенность графика — точка перегиба //. В окрестности этой точки pH// наблюдается интересное явление: кислая реакция среды меняется медленно при добавлении больших количеств щелочи. Это явление называют буферным действием. Область pH// ± 1, в которой кислая реакция среды меняется незначительно, называют буферной зоной.

-?Кислотно-основными буферными растворами называют такие растворы, pH которых сохраняется практически постоянным при разбавлении или добавлении небольших количеств сильной кислоты или сильного основания.

В точке II в соответствии с уравнением Гендерсона-Гассельбаха pHц=рК_а.

Кислотно-основное титрование применяют для определения рК_а аминокислот и диссоциирующих групп, входящих в белки. По кривым титрования белков, полученным при двух различных температурах, можно определить число карбоксильных, имидазольных и других групп. Титрование аминокислот и белков дает возможность определить их изоэлектрические точки.

С точки зрения протонной теории буферное действие растворов обусловлено наличием кислотно-основного равновесия общего типа:

-?Сопряженные кислотно-основные пары В/ВН* и, А /НА называют буферными.

системами.

Буферные растворы играют большую роль в жизнедеятельности. К числу исключительных свойств живых организмов относится их способность поддерживать постоянство pH биологических жидкостей, тканей и органов — кислотноосновной гомеостаз. Это постоянство обусловлено наличием нескольких буферных систем, входящих в состав тканей.