Слайд 3
09/30/2021
Буферный раствор – это раствор, содержащий
сопряженную кислотно-основную пару (буферную систему), способную поддерживать практически постоянное
значение рН при разбавлении или при добавлении небольших количеств кислоты или щелочи.
Слайд 4
09/30/2021
Классификация буферных растворов:
1. слабая кислота и ее соль
- кислотная буферная система
(СН3СООН+СН3СООNa, H2CO3+KHCO3)
2. слабое основание и его соль - основная буферная система (NH4OH+NH4Cl)
Слайд 5
09/30/2021
3. кислая и средняя соли или две кислых
соли - относят к кислотным буферным системам (более кислая
соль выполняет функцию слабой кислоты) (Na2HPO4+NaH2PO4)
4. растворы амфолитов (аминокислот, белков) проявляют буферное действие, при добавлении некоторого количества кислоты или щелочи.
Слайд 6
09/30/2021
+ Н+
белок-соль
белок-кислота
относят к кислотным буферным системам
Слайд 7
09/30/2021
+ ОН–
белок-соль
белок-основание
относят к основным буферным системам
Слайд 8
09/30/2021
Расчет рН буферных растворов
производят по уравнению
Гендерсона-Гассельбаха
Слайд 9
09/30/2021
для кислотных буферных растворов:
Слайд 10
09/30/2021
где – показатель
константы диссоциации кислоты
,
[соли] и [кислоты] – молярные равновесные концентрации соли и кислоты соответственно,
Ссоли, Скислоты, Vсоли, Vкислоты – концентрации и объемы соли и кислоты, взятых для приготовления БР
Слайд 11
09/30/2021
для основных буферных растворов:
Слайд 12
09/30/2021
где – показатель
константы диссоциации кислоты
,
[соли] и [осн] – молярные равновесные концентрации соли и основания соответственно,
Ссоли, Сосн, Vсоли, Vосн – концентрации и объемы соли и основания, взятых для приготовления БР
Слайд 13
09/30/2021
Буферные растворы, состоящие из двух солей,
одна из которых (более кислая) выполняет роль сопряженной кислоты,
относят к кислотным буферным растворам, рН рассчитывают по формуле для кислотных буферных растворов.
Слайд 14
09/30/2021
При разбавлении буферных растворов
концентрации всех компонентов уменьшаются, но
их соотношение
остается прежним, поэтому согласно формулам Гендерсона-Гассельбаха рН растворов не меняется.
Слайд 16
09/30/2021
Расчет рН при добавлении кислоты HAn:
в кислотной буферной
системе:
в основной буферной системе:
Слайд 17
09/30/2021
Расчет рН при добавлении щелочи:
в кислотной буферной системе:
в
основной буферной системе:
Слайд 18
09/30/2021
При добавлении небольшого количества кислоты, выделившиеся
ионы водорода связываются сопряженным основанием буферной системы, при добавлении
небольшого количества щелочи, выделившиеся гидроксид-ионы связываются сопряженной кислотой буферной системы.
Слайд 19
09/30/2021
при добавлении небольшого
количества
соляной кислоты к ацетатному буферному раствору ионы водорода связываются
ацетат-ионами, образовавшимися в результате диссоциации ацетата натрия:
СH3COONa = CH3COO– + Na+
CH3COO– + H+ = CH3COOH
Слайд 20
09/30/2021
концентрация ацетата натрия уменьшается, а концентрация
уксусной кислоты увеличивается, соотношение концентраций компонентов
изменяется, но для того чтобы
рН раствора изменился на единицу, соотношение компонентов должно изменится в 10 раз.
Слайд 21
09/30/2021
Число моль-эквивалентов сильной кислоты или щелочи,
которое нужно добавить к 1 литру буферного раствора, чтобы
изменить величину рН на единицу, называется буферной емкостью.
Различают буферную емкость по кислоте и буферную емкость по щелочи :
Слайд 23
09/30/2021
CН(кислоты) и CН(щелочи) – эквивалентные концентрации кислоты и
щелочи соответственно;
V(кислоты) и V(щелочи) – объемы добавленных кислоты
и щелочи соответственно;
V(б.р.) – объем буферного раствора;
|ΔрН| - изменение значения рН, вызванное добавлением кислоты или щелочи.
Слайд 24
09/30/2021
Буферная емкость зависит от:
концентраций
компонентов
соотношения концентраций компонентов
Максимального
значения буферная емкость достигает при равенстве концентраций компонентов буферной системы.
Слайд 25
09/30/2021
Кислотно-основный гомеостаз в организме обеспечивается несколькими
буферными системами.
1. Гидрокарбонатная (бикарбонатная, водородкарбонатная) буферная система состоит из
угольной кислоты (раствора СО2 в воде) и НСО3–.
Слайд 26
09/30/2021
устанавливается равновесие:
Слайд 27
09/30/2021
Уравнение Гендерсона-Гассельбаха
или рН=6,36+lg[НСО3–] – lg р(СО2),
где
р(СО2) – парциальное давление СО2 в альвеолах легких,
6,36 –
рКа угольной кислоты с поправкой на константу Генри.
Слайд 28
09/30/2021
- основная буферная система плазмы крови,
обеспечивает ≈ 55 % от всей буферной емкости крови.
Содержится в эритроцитах, межклеточной жидкости и в почечной ткани. Главное назначение - в нейтрализации кислот, при этом нарушение соотношения компонентов восстанавливается в течение нескольких часов за счет изменения объема легочной вентиляции.
Слайд 29
09/30/2021
Гидрофосфатная буферная система
в клетках представлена
К2HPO4 и KH2PO4, а в плазме крови и
в межклеточной жидкости Na2HPO4 и NaH2PO4.
Слайд 30
09/30/2021
Буферная емкость по кислоте больше, чем
по основанию. Избыточные компоненты гидрофосфатной буферной системы выводятся почками,
при этом полное восстановление соотношения происходит только через 2-3 суток.
Слайд 31
09/30/2021
Гемоглобиновая буферная система содержится в эритроцитах, представляет собой
две сопряженные кислотно-основные пары: гемоглобин HHb и его анион
Hb- и оксигемоглобин HHbO2 и его анион HbO2- .
Слайд 32
09/30/2021
Механизм действия этой системы основан на реакциях:
HHb
↔ H+ + Hb–
H+ + HbO2– ↔ HHbO2 ↔
HHb + O2
Слайд 33
09/30/2021
играет значительную роль в процессах дыхания, транспорта
кислорода в ткани и поддержании постоянства рН внутри эритроцитов,
а также в крови. Эффективно взаимодействует только в сочетании с другими буферными системами организма.
играет значительную роль в процессах дыхания, транспорта кислорода в ткани и поддержании постоянства рН внутри эритроцитов, а также в крови. Эффективно взаимодействует только в сочетании с другими буферными системами организма.
Слайд 34
09/30/2021
Белковая (протеиновая) буферная система состоит
из «белка-основания» и
«белка-соли»:
+ ОН–
белок-соль
белок-основание
При физиологическом значении рН мощность белковой буферной системы
незначительна.
Слайд 35
09/30/2021
Все буферные системы в организме взаимосвязаны и для
всех них буферная емкость по кислоте больше, чем по
основанию. Это связано с особенностями метаболизма человеческого организма, образующего больше кислотных продуктов, чем основных.
Слайд 36
09/30/2021
Важным показателем для физиологических сред является
кислотная буферная ёмкость. При различных заболеваниях, отравлениях,
голодании и т. п. могут наблюдаться изменения буферной ёмкости по кислоте по сравнению с нормой, т. е. патологические явления: ацидоз и алкалоз.
Слайд 37
09/30/2021
Ацидоз
– это уменьшение
кислотной буферной ёмкости физиологической системы по сравнению с нормой
и, как следствие, увеличение продуктов кислого характера в организме.
Слайд 38
09/30/2021
Алкалоз
– это увеличение
кислотной буферной ёмкости физиологической системы по сравнению с нормой
и, как следствие, увеличение продуктов основного характера в организме.
Слайд 39
09/30/2021
Ацидоз или алкалоз могут быть вызваны
нарушением процессов дыхания (респираторный ацидоз или алкалоз) или процессов
пищеварения и выделения (метаболический ацидоз или алкалоз).
Слайд 40
09/30/2021
при недостатке О2 или избытке СО2
в атмосфере, равновесие
сдвигается вправо, появляется
избыток Н+ в крови, развивается ацидоз