醫藥學緩沖溶液醫學檢驗研究性論文
1.緩沖溶液及緩沖作用
純水在25℃時pH為7.0，但只要與空氣接觸一段時間后，因為一部分水與CO2反應生成了碳酸，而使PH值降到5.5左右。或者在純水中加入少量的強酸或強堿，pH值也會發生顯著的變化。但是也有些溶液加入少量強酸強堿，pH值基本保持不變。如在1L含0.1molHAc和0.1molNaAc溶液中，加入0.1mol強酸（HCl）或0.1mol強堿（NaOH)溶液后，pH值基本保持不變。這種能夠抵抗外加少量強酸或強堿，而保持其pH值基本不變的溶液稱為緩沖溶液。緩沖溶液對強酸或強堿的抵抗作用稱為緩沖作用。
2.緩沖溶液的組成
緩沖溶液一般由兩種物質組成，一種是物質是抵抗外加強酸，一種物質是抵抗外加強堿，這兩種物質組成我們常說的緩沖對。
3.緩沖溶液的作用原理
(1)弱酸及其鹽的作用機制：現在以HAc（酸）—NaAc（堿）為例加以說明。醋酸在緩沖溶液中為弱電解質，在溶液中僅有小部分醋酸分子電離成離子，大部分是以分子的形式存在，HAc溶于水后，一部分電離成H+和Ac-,另一部分H+和Ac-又重新結合成HAc分子，所以HAc的電離是一個可逆反應。但是NaAc屬于強電解質，在溶液中完全電離成Na+和Ac-，這樣在溶液中就含有HAc分子、H+、Ac-、Na+，其中HAc分子、Ac-、Na+含量較多。當此溶液加入少量強酸（HCl)時，HCl溶液完全電離出H+和Cl—，溶液中的[H+]濃度增加，增加的H+會和Ac-結合生成HAc分子，破壞了HAc原有的電離平衡，重新達到了一個新的平衡，避免溶液中的PH值突然降低，而保持了基本不變；當此溶液加入少量強堿（NaOH)時，溶液中的[OH—]濃度增加，增加的OH—會和H+結合生成H2O分子，破壞了HAc原有的電離平衡，重新達到了一個新的平衡，避免溶液中的PH值突然增加，而保持了基本不變；由此可見，緩沖溶液能夠抵御外加少量的強酸強堿。
(2)多元弱酸的兩種鹽的緩沖作用：現以NaH2PO4（酸式鹽）—Na2HPO4（酸式鹽）為例加以說明。NaH2PO4、Na2HPO4都是強電解質，在溶液中能電離出Na+、HPO42—、H+和H2PO4—，（H2PO4—還可以電離出HPO42—、H+，但電離度很小，可以忽略不計）。當有外加少量強酸（HCl)時，HCl電離出的H+就會和溶液中的HPO42—結合，破壞了H2PO4—原來的平衡，使平衡向生成H2PO4—方向移動，只到HCl消耗完，重新建立新的平衡。當有外加少量強堿（NaOH)時，NaOH電離出的中的OH—就會和溶液的H+結合生成難電離的H2O分子，就破壞了H2PO4—原來的電離平衡，使平衡向著生成的H+和HPO42—方向進行，直到強堿中的OH—消耗完，建立起新的平衡，故PH值基本保持不變。
4.緩沖溶液在醫學檢驗中的作用
生物體內的多數化學反應都是酶促反應，每一種酶都要在特定的酸堿條件下才具有活性。如胃蛋白酶只有在pH=1.5～2.0的范圍內才具有最佳活性，超出這一范圍活性大大降低，甚至失去活性。在化驗肝功能時，要在pH為7.4的緩沖溶液環境下才能準確測定血清中丙氨酸氨基轉移酶的含量。如果測定過程中溶液的pH不穩定，就會引起測定誤差，造成誤診。正常人體血液的pH一般維持在7.35～7.45之間，為機體的各種生理活動提供保障。若pH高于7.45會發生堿中毒，低于7.35會發生酸中毒，引發各種疾病甚至危及生命。血液能保持如此狹窄的pH范圍，主要原因是其中的多種緩沖對協調發揮緩沖作用，維持機體酸堿平衡。
5.小結
緩沖溶液對維持著人體正常的血液pH范圍。其中H2CO3-NaHCO3是血漿中最主要的緩沖對，H2CO3-NaHCO3緩沖機制與肺的呼吸功能及腎的排泄和重吸收功能密切相關。正常人體代謝產生的CO2進入血液后與水結合成H2CO3,H2CO3與血漿中的HCO3—組成共軛酸堿對，所以緩沖溶液在醫學檢驗中有著重要的意義。
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