Trong quá trình nghiên cứu, việc duy trì một môi trường ổn định về độ pH là yếu tố then chốt, quyết định đến hiệu quả và độ chính xác của vô số quy trình và phản ứng. Dung dịch đệm đã trở thành một công cụ đắc lực, được ứng dụng rộng rãi trong cả nghiên cứu khoa học lẫn sản xuất công nghiệp. Vậy dung dịch đệm là gì? Bài viết dưới đây, Văn Minh sẽ chia sẻ rõ hơn về loại dung dịch đặc biệt này, cũng như cách thức tính toán pH và ứng dụng đa dạng của chúng.

 

1. Dung dịch đệm là gì?

Dung dịch đệm là một loại dung dịch có khả năng chống lại sự thay đổi pH khi cho thêm một lượng nhỏ axit hoặc bazơ. Nói cách khác, dung dịch đệm giúp giữ cho độ pH của môi trường tương đối ổn định, ngay cả khi có sự tác động từ bên ngoài.

Khả năng đặc biệt này xuất phát từ thành phần cấu tạo của chúng. Một dung dịch đệm thường bao gồm:

  • Một axit yếu và muối của nó với một bazơ mạnh: Ví dụ như axit axetic (CH3COOH) và natri axetat (CH3COONa).

  • Một bazơ yếu và muối của nó với một axit mạnh: Ví dụ như amoniac (NH3) và amoni clorua (NH4Cl).

Tuy nhiên, cũng có trường hợp được tạo thành từ axit yếu và muối của nó với bazơ yếu. Ví dụ, dung dịch đệm axit citric được tạo thành từ axit citric (axit yếu) và natri citrat (muối của axit citric với natri bicacbonat - một bazơ yếu).

Nhờ sự kết hợp này, chúng có khả năng trung hòa hiệu quả cả ion H+ (gây giảm pH) và ion OH- (gây tăng pH) từ bên ngoài, từ đó duy trì độ pH ổn định cho dung dịch.

vanminh.com.vn - Dung dịch đệm

Dung dịch đệm

 

2. Cách tính pH dung dịch đệm

Tính toán pH là một bước quan trọng để dự đoán và kiểm soát tính chất của dung dịch. Phương pháp phổ biến nhất để tính toán pH của dung dịch đệm là sử dụng phương trình Henderson-Hasselbalch. Phương trình này thể hiện mối quan hệ giữa pH, pKa (hằng số phân ly axit của axit yếu trong dung dịch) và nồng độ của axit yếu và bazơ liên hợp:

Công thức tính: pH = pKa + log ([bazơ liên hợp] / [axit yếu])

Trong đó:

  • pH: Độ pH của dung dịch đệm.

  • pKa: Hằng số phân ly axit, thể hiện độ mạnh của axit yếu.

  • [bazơ liên hợp]: Nồng độ mol của bazơ liên hợp.

  • [axit yếu]: Nồng độ mol của axit yếu.

 

3. Ứng dụng của dung dịch đệm

Dung dịch đệm đóng vai trò không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực, từ nghiên cứu khoa học đến sản xuất công nghiệp. Trong phòng thí nghiệm, dung dịch đệm được sử dụng rộng rãi để tạo môi trường pH ổn định cho các phản ứng hóa học, nuôi cấy tế bào và phân tích sinh hóa. Khả năng kiểm soát pH chính xác của chúng giúp đảm bảo kết quả thí nghiệm đáng tin cậy và nhất quán.

Trong ngành công nghiệp, chúng được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm và nhiều sản phẩm khác. Ví dụ, được sử dụng để kiểm soát độ pH của bia và nước giải khát, ổn định các thành phần hoạt động trong thuốc, duy trì độ pH phù hợp cho da khi sử dụng mỹ phẩm, hoặc ổn định màu sắc của thuốc nhuộm. 

 

4. Các loại dung dịch đệm phổ biến

Dung dịch đệm có 2 loại phổ biến gồm: dung dịch đệm base và dung dịch đệm acid:

  • Dung dịch đệm acid: Có độ pH thấp hơn 7. Loại dung dịch này thường được tạo thành bằng cách kết hợp một axit yếu và muối của axit đó. Ví dụ phổ biến là hỗn hợp giữa axit ethanoic (CH3COOH) và sodium ethanoate (CH3COONa) cho giá trị pH từ 4.76 khi ở tỉ lệ mol bằng nhau. 

  • Dung dịch đệm base: Có độ pH cao hơn 7, thường được tạo ra từ hỗn hợp một base yếu và muối của base đó. Một ví dụ điển hình là hỗn hợp giữa amonia (NH3) và ammonium chloride (NH4Cl) với giá trị pH đạt 9.25 khi tỉ lệ mol của chúng bằng nhau.

vanminh.com.vn - Dung dịch đệm axit

Dung dịch đệm axit

 

Dung dịch đệm đóng vai trò không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực, góp phần nâng cao hiệu quả và độ chính xác cho các quy trình nghiên cứu, sản xuất. Từ phòng thí nghiệm đến các ngành công nghiệp như thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm,... dung dịch đệm đều chứng minh được vai trò quan trọng của mình. Hy vọng thông qua bài viết này của Văn Minh, bạn sẽ hiểu rõ về dung dịch đệm, cách thức hoạt động và ứng dụng của chúng để ứng dụng hiệu quả loại dung dịch đặc biệt này vào thực tiễn, mang lại những kết quả tối ưu nhất.

 

CÔNG TY TNHH VĂN MINH

Trụ sở chính: Số 55 Phùng Hưng – Hoàn Kiếm - Hà Nội

Liên hệ: (+84) 243 9271027 - 9271028 – 9272364

Fax: 043. 8284434

Email: sales-hn@vanminh.com.vn

Website: https://vanminh.com.vn/ 

Văn Minh chân thành cảm ơn và rất hân hạnh được phục vụ Quý Khách.

 

MỜI QUÝ KHÁCH XEM THÊM CÁC SẢN PHẨM KHÁC CỦA CHÚNG TÔI TẠI ĐÂY: