什么是缓冲剂(Buffering Agent)？

在酸碱化学中，缓冲剂是一种能使溶液保持恒定pH值或酸碱度的物质。水溶液中的酸提供氢离子，而碱提供氢氧化物（OH-）离子。溶液的pH值是这些离子相对浓度的测量值。含有缓冲剂的溶液可以在一定程度上吸收加入酸或碱时引入的额外的氢离子或氢氧化物离子，而不会改变H3O+/OH-比，因此，pH值没有变化。在生物系统中发现自然存在的缓冲液，缓冲剂在化学和工业中有许多用途。缓冲剂用于洗涤剂当酸溶解在水中时，它或多或少会电离成H+离子和带负电的阴离子。H+离子与水结合形成氢离子（H3O+），负阴离子被称为共轭碱例如，盐酸形成氢离子，共轭碱是氯离子：HCl+H2O→H3O++Cl-。共轭碱可以与氢离子反应重新形成酸，但在这种情况下，氯离子是弱碱，因此，水中的盐酸几乎完全由氢离子和氯离子组成，因此它是一种强酸，而在弱酸中，由于共轭碱较强，因此氢离子的浓度较低，因此反反应很明显食品中使用缓冲剂。含有弱酸盐和酸的混合物通常可用作酸性缓冲剂；盐保证了酸与酸结合碱的充足供应。强酸及其盐不可用作缓冲剂，因为酸性缓冲剂需要大量的酸以非电离形式存在，而且在任何情况下，由于pH值，通常需要保持在接近中性或只有中等酸性或碱性值。同样，碱性缓冲剂通常包括弱碱盐和碱本身。缓冲剂用于酿造。一个简单的酸性缓冲溶液的例子是醋酸和乙酸钠的水溶液。醋酸是弱酸，所以大部分不会电离。加入酸后，额外的氢离子会与醋酸钠中的醋酸盐离子发生反应，生成更多的醋酸，而醋酸大部分保持非电离状态，因此对pH值不会有太大影响。当加入碱时，额外的氢氧化物（OH-）离子会与醋酸反应，生成醋酸盐离子和水，且数量较少氢离子形成更多的水，同样对pH值几乎没有影响生物体使用缓冲剂有许多作用。例如，血液的pH值需要保持在接近7.4的水平，略低于中性的碱性。鉴于各种不同酸碱度的化学物质可以从食物中进入血液，必须使用缓冲剂来确保该值保持不变。这是通过碳酸（H2CO3）和碳酸氢（HCO3-）离子的组合来实现的。缓冲剂广泛应用于工业和许多常见产品中它们用于洗涤剂、食品和酿造中，以确保pH值保持在负责发酵的酵母菌所需的范围内。洗发水微酸时效果最好，通常含有一种缓冲剂，以防止在使用过程中酸度损失。缓冲剂在生物和生物化学中也有大量使用。良好~缓冲液由N.E.Good于20世纪60年代开发，是一组经过精心设计的不干扰生物反应的缓冲剂。乙酸可用于各种化学反应。