More Related Content
What's hot (8)
Similar to емкость буферных систем (8)
More from ssuser7d5b0a (9)
емкость буферных систем
- 1. ЕМКОСТЬ БУФЕРНЫХ СИСТЕМ. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЕЁ. БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КРОВИ, ИХ РОЛЬ. АЦИДОЗ. АЛКАЛОЗ
- 2. ПЛАН: 1. Емкость буферных систем 2. Факторы влияющие на емкость буферных систем 3. Буферные системы крови и их роль 4. Ацидоз 5. Алкалоз
- 3. 1.ЕМКОСТЬ БУФЕРНЫХ СИСТЕМ • Емкостью буферных систем называется способность буферных систем противодействовать резкому изменению pH при добавлении к ним сильной кислоты или основания является ограниченной. • Буферная смесь поддерживает pH постоянным только при условии, что количество вносимых в раствор сильной кислоты или щелочи не превышает определенной величины. В противном случае наблюдается резкое изменение pH, т.е. буферное действие раствора прекращается. Это связано с тем, что в результате реакции изменяется соотношение молярных концентраций компонентов буферной системы. • Количественно буферное действие раствора характеризуется с помощью буферной емкости (В). • Различают буферную емкость по кислоте (Bк) и буферную емкость по основанию, или щелочи (Во).
- 4. БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ ПО КИСЛОТЕ: • Буферной емкостью по кислоте является то количество химических эквивалентов сильной кислоты, которое нужно добавить к 1 л (1 дм3) буферной системы, чтобы уменьшить её pH на единицу. Она рассчитывается по следующей формуле: , где n(1/z* HA)- число молей химических эквивалентов сильной кислоты, добавленное к 1 дм3 буф. системы. pH1- водородный показатель системы до добавления сильной кислоты, pH2 – водородный показатель системы после добавления кислоты • В более общем случае( если брать не 1 дм3 буферной системы, а любой другой её объем, выраженный в литрах или кубических дециметрах) формула будет:
- 5. БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ ПО ОСНОВАНИЮ • Буферной емкостью по основанию является то количество химических эквивалентов сильного основания (щелочи), которое нужно добавить к 1 л (1 дм3) буферной системы, чтобы вызвать увеличение её pH на единицу. Она рассчитывается по следующей формуле: где n(1/z*В)- число молей химических эквивалентов основания , добавленное к 1 дм3 буф. раствора. pH1- водородный показатель раствора до добавления основания, pH2 – водородный показатель раствора после добавления основания. • В более общем случае (если брать не 1 дм3 буферной системы, а любой другой её объем) формула будет выглядеть так:
- 6. 2.ФАКТОРЫ ВЛИЯЮЩИЕ НА БУФЕРНУЮ ЕМКОСТЬ 1. Чем больше количество компонентов кислотно-основной пары основание/сопряженная кислоты в растворе, тем выше буферная емкость этого раствора (следствие закона эквивалентов). 2. Буферная емкость зависит от соотношение концентраций компонентов буферного раствора, а следовательно, и от pH буферного раствора. На данном рисунке показан типичный график зависимости буферной емкости от pH на примере ацетатной кислотно- основной системы. Наибольшая способность этой системы противостоять изменению pH, соответствует значению pH=pKa=4,76.
- 7. 3.БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КРОВИ И ИХ РОЛЬ • В организме человека в результате протекания различных метаболических процессов постоянно образуются большие количества кислых продуктов. Среднесуточная норм их выделения соответствует 20-30 дм3 раствора сильной кислоты с молярной концентрацией химического эквивалента кислоты, равной 0,1 моль/дм3 (или 2000-3000 ммоль химического эквивалента кислоты. • Образуются при этом и основные продукты (аммиак, мочевина, креатин и др.), но только в гораздо меньшей степени. • В состав кислых продуктов обмена веществ входят как неорганические (Н2СО3, Н2SО4), так и органические (молочная, масляная, пировиноградная и др.) кислоты
- 8. БИКАРБОНАТНАЯ БУФЕРНАЯ СИСТЕМА: • Является самой регулируемой системой крови. На её долю приходится около 10% всей буферной емкости крови. Она представляет собой сопряженную кислотно-основную пару, состоящую из гидратов молекул CO2 (выполняющий роль доноров протонов) и гидрокарбонат-ионов НСО3 – (выполняющий роль акцептора протонов) • Гидрокарбонаты в плазме крови и в других межклеточных жидкостях находятся главным образом в виде натриевой соли NaHCO3,а внутри клеток – калиевой соли. • Концентрация ионов НСО3 – в плазме крови превышает концентрацию СО2 в 20 раз. • При выделение в кровь относительно больших количеств кислых продуктов ионы Н+ взаимодействуют с НСО3 – • Если же в крови увеличивается концентрация основных продуктов, то происходит их взаимодействие со слабой угольной кислотой
- 9. ФОСФАТНАЯ БУФЕРНАЯ СИСТЕМА • Представляет собой сопряженную кислотно-основную пару Н2РО4– /НРО42– • Роль кислоты выполняет дигидрофосфат натрия NaH2PO4, а роль её соли – гидрофосфарт натрия Na2HPO4. Фосфатная буферная система составляет лишь 1% буферной емкости крови. Отношение с(Н2РО4–)/с(НРО42–) в ней равно 1:4 и не изменяется со временем, т.к. избыток одного из компонентов выделяется с мочой. • Имеет важное значение в других биологических средах: некоторых внутриклеточных жидкостях, моче, выделениях (или соках) пищеварительных желез.
- 10. БЕЛКОВЫЙ БУФЕР • Представляет собой систему из белковых (протеиновых) молекул, содержащих в своих аминокислотых остатках как кислотные СООН-группы, так и основные NН2-группы, выполняющие роль слабой кислоты и основания. • Белковый буфер является амфотерным • Компоненты данного буфера: При увеличении концентрации кислых продуктов : Нейтрализация основных продуктов обмена веществ
- 11. ГЕМОГЛОБИНОВЫЙ И ОКСИГЕМОГЛОБИНОВЫЙ БУФЕРА • Наиболее могучие буферные системы крови, находящийся в эритроцитах крови. • На их долю приходится 75% всей буферной емкости крови. По своей природе и механизму действия они относятся к белковым буферным системам. • Гемоглобиновый буфер присутствует в венозной крови, и его состав можно представить следующим образом: • Поступающие в венозную кровь СО2 и другие кислые продукты обмена реагирую с калиевой солью гемоглобина • Оксигемоглобиновый обладает более сильными кислотными св-ми. Он взаимодействует с гидрокарбонатом калия/натрия, вытесняя из него Н2СО3, которая распадается на СО2 и Н2О. СО2 выделяется через легкие
- 12. 4.АЦИДОЗ • При ацидозе концентрация водородных ионов в крови становится выше границ нормы. При этом, естественно, pH уменьшается. Снижение величины pH ниже 6,8 вызывает смерть • Дыхательный ацидоз возникает в результате уменьшения минутного объема дыхания (например, при бронхиальной астме, отеке, эмфиземе легких, асфиксии механического порядка и т.д.) • Метаболический ацидоз – самая частая и тяжелая форма нарушений кислотно-основного равновесия. Он обусловлен накоплением в тканях и крови органических кислот. Данный тип ацидоза связан с нарушением обмена веществ и возможен при диабете, голодании, лихорадке, заболеваний ЖКТ и т.д.
- 13. 5.АЛКАЛОЗ • Состояние алкалоза наблюдается при уменьшении концентрации ионов Н– (рН возрастает) по сравнению с нормой. Увеличение значений рН до 8,0 приводит к быстрому летальному исходу. • Дыхательный алкалоз возникает при вдыхании чистого кислорода, компенсаторной одышке, сопровождающей ряд заболеваний, пребывании в разряженной атмосфере. • Метаболический алкалоз развивается при потере в результате неукротимой рвоты большого количества кислотных эквивалентов и всасываний в кровь большого числа основных эквивалентов кишечного сока, а так же при накоплении в тканях основных продуктов обмена веществ.