pH緩衝溶液是分析測試中應用尤為廣泛的試劑溶液。其作用是用來穩定溶液的pH值,以滿足測試中對恒定pH的要求。雖然pH緩衝溶液的組成並不複雜,但關於pH緩衝溶液的計算卻是酸堿滴定分析中計算尤為複雜的內容。
在緩衝溶液中加入少量強酸或強堿,其溶液pH值變化不大,但若加入酸,堿的量多時,緩衝溶液就失去了它的緩衝作用。這說明它的緩衝能力是有一定限度的。
緩衝溶液的緩衝能力與組成緩衝溶液的組分濃度有關。0.1mol·L-1HAc和0.1mol· L-1NaAc組成的緩衝溶液,比0.01mol·L-1HAc和0.01mol·L-1NaAc的緩衝溶液緩衝能力大。關於這一點通過計算便可證實。但緩衝溶液組分的濃度不能太大,否則,不能忽視離子間的作用。
pH緩衝溶液包括兩大類:標準緩衝溶液和普通緩衝溶液。
標準緩衝溶液主要用在酸度計測量溶液pH值時的儀器校正和定位,要求數值準確、精確。因此對試劑純度、濃度準確性、溫度等都有嚴格要求,這類緩衝溶液有專門的化學試劑商品,可以購買配製,也可以用優級純試劑按資料的配比配製。
普通緩衝溶液主要用於化學分析和儀器分析中要控製一定pH值的測定過程中。幾乎所有的EDTA絡合滴定都必須在一定的pH範圍內進行,因此,需要加入pH緩衝溶液,例如,測定鉛、鋅用到HAc緩衝溶液,測定鈣、鎂、鋅用到氨緩衝溶液。又如,氧化還原滴定中,碘量法測銅要用到NH4HF2,碘量法測砷、銻要加NaHCO3。
普通緩衝溶液的配製並不需要像標準緩衝溶液配製那樣嚴格和苛刻,因為對緩衝溶液的pH值要求並不需要非常精確,因此,可以用分析純試劑來配製,也可以用已有的酸、堿、鹽溶液來“搭配”(後述)。