缓冲剂CAPS、Bicine、HEPES等的电位滴定
发布时间：
2021-08-20
缓冲剂含量的测定有许多方法，其中电位滴定法是比较简便快捷的一种。像强酸、强碱都是强电解质，在水溶液中完全电离，可直接通过酸碱滴定完成，但生物缓冲剂如CAPS、Bicine、HEPES等，通常采用电位滴定浓度或含量。
缓冲剂为何需要电位滴定
缓冲剂都是具有两性的弱酸弱碱，在溶液中不能像强电解质一样完全电离，而且在滴定时它对pH变化还有缓冲作用，指示剂颜色的突变不明显，难以判断滴定终点，因此使用通过电位的变化来确定滴定终点的电位滴定法检测。该检测方法适合反应平衡常数小、滴定突跃不明显或试剂有色、呈现浑浊的情况。
缓冲剂电位滴定的试剂
大部分缓冲剂如CAPS、Bicine、HEPES等都是一种有机弱酸（Tris除外），可以用氢氧化钠标准溶液(强电解质滴定，也有的用碳酸钠滴定，不过它是弱电解质。可先用一直浓度或含量的缓冲剂如CAPS标准溶液，用NaOH电位滴定，作出标准曲线，然后就可以进行未知浓度的CAPS测定了。
缓冲剂在溶液中是部分解离，解离程度可以通过平衡常数和加到溶液中的弱酸和强酸的量来计算，公式为pH=pKa+log（[A]/[HA]），其中pKa为缓冲剂在该实验温度下的解离常数，[A]/[HA]为解离程度，以CAPS为例表示为CAPS阴离子与CAPS分子的比值。该方程在弱酸滴定的缓冲区很有作用，pKa是某溶液离子强度下是-logKa。
需注意的是，NAOH溶液时强碱，有强腐蚀作用，避免接触到手上或衣物上，而且它会腐蚀玻璃，玻璃仪器需及时清洗干净。另外一些缓冲剂可能不止一个突跃点，如PIPES有两个乙磺酸基团不是一元酸，CAPS的丙磺酸基团反应完毕后，继续滴加NaOH可能与CAPS上的氨基反应使电位变化。
缓冲剂的测定除了用电位滴定法之外，还经常用液相色谱法测定，比如德晟生产的Tris缓冲剂，实验室是采用HPLC法来测定其主含量。当然不同的测定方法有着各自的优势，不同的缓冲剂液可能用不同的检测方法测定。
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