Acetic Acid Ammonium Acetate Buffer Preparation
醋酸 - 醋酸铵缓冲液的配制
欲配醋酸 - 醋酸铵缓冲液,先明其理。醋酸,弱酸也,在水中部分电离,其电离平衡常数为 \(K_a\)。醋酸铵,强电解质,于水完全电离为铵根离子与醋酸根离子。

配制之时,需据所需缓冲液之pH值精准计算二者用量。依缓冲溶液pH计算公式 \(pH = pK_a + \lg\frac{[共轭碱]}{[共轭酸]}\),于此缓冲体系,醋酸为共轭酸,醋酸根离子(来自醋酸铵电离)为共轭碱。

若欲配特定pH值之缓冲液,已知醋酸 \(pK_a\) 值,代入公式,可求 \(\frac{[醋酸根离子]}{[醋酸]}\) 之比值。

比如,设欲配pH为 \(x\) 之缓冲液,已知醋酸 \(pK_a = y\),则 \(x = y + \lg\frac{[醋酸根离子]}{[醋酸]}\),由此算出 \(\frac{[醋酸根离子]}{[醋酸]}\) 数值。

而后,据所需缓冲液之总体积与浓度,算出醋酸与醋酸铵之物质的量。假设所需缓冲液总体积为 \(V\) L,总浓度为 \(c\) mol/L。设醋酸物质的量为 \(n_1\),醋酸铵物质的量为 \(n_2\),依 \(\frac{n_2}{n_1} =\) 上述算出之比值 ,且 \(n_1 + n_2 = cV\),联立方程可解 \(n_1\) 与 \(n_2\)。

得物质的量后,若用市售醋酸溶液(已知其浓度为 \(c_1\) mol/L)与醋酸铵固体配制。量取醋酸溶液体积 \(V_1 =\frac{n_1}{c_1}\) mL,称取醋酸铵固体质量 \(m = n_2M\)(\(M\) 为醋酸铵摩尔质量) g。

将量取之醋酸溶液注入适量蒸馏水中,再将称好之醋酸铵固体加入,搅拌溶解,待完全溶解后,转移至容量瓶,用蒸馏水定容至 \(V\) L,摇匀,即得所需醋酸 - 醋酸铵缓冲液。