化学では、「緩衝液」は、pH、相対的な酸性度、またはアルカリ度のバランスを取るために別の溶液に追加する溶液です。 「弱い」酸または塩基とその「共役」塩基または酸をそれぞれ使用してバッファーを作成します。 緩衝液のpHを決定するため、またはそのpHからその成分のいずれかの濃度を推定するために、次のことができます。 「バッファ」とも呼ばれるヘンダーソンハッセルバルチ方程式に基づいて一連の計算を行います。 方程式。」
特定の酸塩基濃度が与えられた場合、緩衝液の式を使用して酸性緩衝液のpHを決定します。 Henderson-Hasselbalchの式は次のとおりです。pH= pKa + log（[A-] / [HA]）、ここで「pKa」は解離定数であり、固有の数値です。 各酸、「[A-]」は1リットルあたりのモル数（M）で表した共役塩基の濃度を表し、「[HA]」は酸の濃度を表します。 自体。 たとえば、2.3 Mの炭酸（H2CO3）と.78 Mの炭酸水素イオン（HCO3-）を組み合わせたバッファーについて考えてみます。 炭酸のpKaが6.37であることを確認するには、pKaテーブルを参照してください。 これらの値を式に代入すると、pH = 6.37 + log（.78 / 2.3）= 6.37 + log（.339）= 6.37 +（-0.470）= 5.9であることがわかります。
アルカリ性（または塩基性）緩衝液のpHを計算します。 塩基のヘンダーソンハッセルバルチ方程式を書き直すことができます：pOH = pKb + log（[B +] / [BOH]）、ここで「pKb」は塩基の 解離定数、「[B +]」は塩基の共役酸の濃度を表し、「[BOH]」は 本拠。 4.0 Mアンモニア（NH3）と1.3 Mアンモニウムイオン（NH4 +）を組み合わせたバッファーについて考えてみます。アンモニアのpKb、4.75を見つけるには、pKbテーブルを参照してください。 バッファー方程式を使用して、pOH = 4.75 + log（1.3 / 4.0）= 4.75 + log（.325）= 4.75 +（-。488）= 4.6と決定します。 pOH = 14-pHであるため、pH = 14 -pOH = 14-4.6 = 9.4であることを忘れないでください。
pH、pKa、および弱酸（またはその共役塩基）の濃度を考慮して、弱酸（またはその共役塩基）の濃度を決定します。 対数の「商」を書き直すことができることを覚えておいてください。 log（x / y）-log x-log yとして、ヘンダーソンハッセルバルチ方程式をpH = pKa + log [A-]-log [HA]として書き直します。 1.37 Mの炭酸水素塩で作られていることがわかっているpH6.2の炭酸緩衝液がある場合は、その[HA]を次のように計算します。6.2= 6.37 + log（1.37）-log [HA] = 6.37 + .137- log [HA]。 言い換えると、log [HA] = 6.37-6.2 + .137 = .307です。 .307の「逆対数」（計算機では10 ^ x）を使用して、[HA]を計算します。 したがって、炭酸の濃度は2.03Mです。
pH、pKb、および弱酸（またはその共役塩基）の濃度を考慮して、弱塩基（またはその共役酸）の濃度を計算します。 pHが10.1、アンモニウムイオン濃度が.98のアンモニア緩衝液中のアンモニア濃度を測定します。 M、ヘンダーソンハッセルバルチ方程式は塩基に対しても機能することを覚えておいてください-代わりにpOHを使用する限り pH。 次のようにpHをpOHに変換します：pOH = 14-pH = 14-10.1 = 3.9。 次に、値をアルカリ緩衝液に接続します 式「pOH = pKb + log [B +]-log [BOH]」は、次のようになります。3.9= 4.75 + log [.98] -log [BOH] = 4.75 +（-0.009）-log [BOH]。 log [BOH] = 4.75-3.9-.009 = .841であるため、アンモニアの濃度は逆対数（10 ^ x）または.841、つまり6.93Mになります。