Tris等缓冲剂的pH缓冲范围与解离常数
发布时间：
2021-06-16
生物缓冲剂如Tris、Bicine等，都是生化实验中应用非常普遍的辅助试剂，不同的缓冲剂有着不同的缓冲范围，缓冲范围通常是对应的解离常数pKa加减1求得，本文介绍pH缓冲范围与解离常数的关系。
其实，多数要求较高或者比较精密的实验采用的pH缓冲范围是解离常数pKa加减0.5得到的。这里以Tris和Bicine两种缓冲剂举例说明它们解离常数与pH缓冲范围的关系。
Tris缓冲剂中的解离平衡
Tris溶于水是显弱碱性的，溶于水时Tris中氨基氮原子上的孤电子对会结合溶液的氢离子，成为类似铵盐结构的HTris+离子，水中的氢被掠夺则店里出氢氧根显碱性。Tris缓冲液中还需要添加某种酸比如盐酸，氢氧根被中和留下氯离子。体系中HTris+离子与Tris分子构成酸碱缓冲对，解离常数：
Ka = [H+][A-]/[HA]（一元酸）（二元酸的话把[A-]换成[HA-]就好了），而pH = lg [H+]，那么pH＝pKa＋lg（A－/HA）
式中，A－是A的负离子，H是氢离子～这是亨德森－哈塞尔巴尔赫方程。一般情况下pH与pKa并没有直接的关系。不过在半计量点时，那一点的盐与未电离的酸或碱物质的量相等，则pH和pKa相等。
Tris解离常数与缓冲范围
对于Tris缓冲溶液，解离出的HTris+与未解离的Tris分子量相等时，pH与pKa相等；所以pKa加减1表示解离的程度为1/11到10/11；而pKa加减0.5表示解离程度约为1/4到3/4。可以看出两种情况解离程度的极致还是有明显差别的。
同样的Bicine也是类似的，只是它直接电离出氢离子，Bcine的酸根离子与Bicine分子构成酸碱缓冲对，pH依然是解离常数减去解离/未解离的粒子比值的负对数。缓冲剂尤其是Tris这类，解离程度受温度影响大，pH缓冲范围可根据公式推算。德晟是体外诊断试剂厂家，可提供各种不同的生物缓冲剂。
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