# 缓冲液配制计算器 - 磷酸盐、Tris-HCl、HEPES、乙酸、柠檬酸缓冲液配方

> 免费在线缓冲液配制：输入目标 pH、浓度、体积和温度，给出各试剂称量克数或 HCl/NaOH 用量，含活度校正、离子强度与 PBS、TAE 配方。

- 网址: https://qilingtools.com/zh/chemistry/buffer-prep
- 分类: 化学工具 (https://qilingtools.com/zh/chemistry)
- 标签: [化学](https://qilingtools.com/zh/tags/chemistry)
- 最后更新: 2026-10-29
- 价格: 免费，无需注册
- 隐私: 在浏览器本地处理，文件不上传服务器

配缓冲液最常见的做法是用 Henderson–Hasselbalch 方程 pH = pKa + lg([碱式]/[酸式]) 算出酸式和碱式组分的比例，再换算成克数。但教科书上的 pKa 是离子强度为零时的热力学值，实际溶液中离子的活度系数小于 1，磷酸盐这类高电荷体系的表观 pKa 会明显下降：等摩尔 NaH₂PO₄ / Na₂HPO₄ 在离子强度约 0.1 M 时 pH 约为 6.88，而不是 7.20。这个工具内置磷酸盐、乙酸、柠檬酸、Tris、HEPES、MES、MOPS、PIPES、碳酸盐、甘氨酸–HCl、甘氨酸–NaOH、硼酸–硼砂、氯化铵–氨水 13 个体系，pKa 采用 25 °C 热力学值并按 dpKa/dT 修正到使用温度，再用 Davies 方程迭代计算离子强度和活度系数，多元酸（如柠檬酸三个重叠的 pKa）按电荷平衡完整求解。试剂按实际购买的形式计算摩尔质量，包括 NaH₂PO₄·H₂O、Na₂HPO₄·7H₂O / ·12H₂O、乙酸钠三水合物、柠檬酸一水合物、柠檬酸三钠二水合物、硼砂等，冰乙酸和浓氨水还会换算成毫升。例如配 1 L 0.1 M 磷酸钠缓冲液 pH 7.4，需称取 NaH₂PO₄·H₂O 2.77 g 和 Na₂HPO₄·7H₂O 21.43 g；配 1 L 50 mM Tris-HCl pH 8.0（25 °C），称 Tris 碱 6.06 g，理论上约需 1 M HCl 29 mL（理想 HH 估算为 27 mL）。工具同时给出离子强度、缓冲容量 β、理想 HH 与活度校正两种配方的对比，pH 超出 pKa ± 1 时给出警告，并生成可复制、可打印的分步配制说明。另附 PBS、TBS、50× TAE、10× TBE、TE、0.5 M EDTA 常用配方，可按倍数和体积换算。

## 使用步骤

1. 选择缓冲体系，输入目标 pH、缓冲物质总浓度、终体积和使用温度，或点一个示例
2. 选择配制方法：两种盐直接称量、一种试剂加 HCl/NaOH 滴定，或两种等浓度母液混合，并选好实际使用的试剂（含结晶水形式）
3. 按生成的步骤称量、溶解、调 pH、定容，复制或打印配方；最后用校准过的 pH 计确认

## 功能特点

- 13 个常用缓冲体系：磷酸盐、乙酸、柠檬酸、Tris、HEPES、MES、MOPS、PIPES、碳酸盐、甘氨酸、硼酸、氨水
- 三种配制方法：称量两种盐、单一试剂滴定（给出 HCl/NaOH 毫升数）、等浓度母液混合（Sørensen 式）
- 按实际试剂形式计算摩尔质量，支持各种结晶水合物，液体试剂换算体积
- Davies 方程活度校正与离子强度自洽迭代，并与理想 Henderson–Hasselbalch 结果对比
- pKa 温度校正（如 Tris −0.028/°C），多元酸按电荷平衡完整求解
- 离子强度、缓冲容量 β、表观 pKa，超出 pKa ± 1 时警告
- 可复制、可打印的分步配制说明
- PBS、TBS、TAE、TBE、TE、EDTA 常用配方按倍数和体积换算

## 常见问题

### 为什么按 Henderson–Hasselbalch 方程算的磷酸盐缓冲液 pH 偏低？

Henderson–Hasselbalch 方程用的是浓度，而 pH 计测的是 H⁺ 活度，pKa 也是离子强度为零时的热力学值。溶液中 HPO₄²⁻ 带两个负电荷，活度系数比 H₂PO₄⁻ 小得多，所以表观 pKa₂ 从 7.20 降到约 6.8～6.9。按理想 HH 配 0.1 M、pH 7.4 的磷酸盐缓冲液，实际 pH 只有约 7.0。本工具用 Davies 方程 lg γ = −A z²(√I/(1+√I) − 0.3I) 迭代修正，结果更接近实测，并同时列出两种算法的对比。

### Tris-HCl 缓冲液怎么配？要加多少盐酸？

称取 Tris 碱（121.14 g/mol）溶于约 80% 体积的水，用 HCl 滴定到目标 pH 后定容。所需 HCl 的物质的量等于 Tris 总量乘以质子化分数 1/(1 + 10^(pH − pKa))。25 °C 时 Tris 的 pKa 为 8.07，配 50 mM、pH 8.0 的溶液，约 54%～58% 的 Tris 需要被质子化，即每升约 27～29 mL 1 M HCl。Tris 的 pKa 每升高 1 °C 降低约 0.028，所以要在实际使用温度下调 pH：25 °C 调好的 pH 8.0 在 4 °C 时约为 8.6。

### 缓冲液的有效范围和缓冲容量是什么？

当 pH 在 pKa ± 1 之内时，酸式和碱式组分的比例在 1:10 到 10:1 之间，缓冲效果较好；超出这个范围，其中一种组分太少，加入少量酸或碱就会使 pH 明显变化。缓冲容量 β = dC/dpH 表示使 pH 改变 1 个单位需要加入的强酸或强碱量，单一 pKa 时 β ≈ 2.303·C·α(1−α)，在 pH = pKa 时最大，为 0.576·C。所以选择缓冲体系时应使 pKa 尽量接近目标 pH，并用足够的浓度。

### PBS 缓冲液的配方是什么？

常用 1× PBS 每升含 NaCl 8 g、KCl 0.2 g、无水 Na₂HPO₄ 1.44 g、KH₂PO₄ 0.24 g，即 137 mM NaCl、2.7 mM KCl、10 mM 磷酸氢二钠和 1.8 mM 磷酸二氢钾，用 HCl 或 NaOH 调到 pH 7.4 后定容。若用 Na₂HPO₄·12H₂O，需称 3.63 g；用 Na₂HPO₄·7H₂O 需 2.72 g。10× PBS 各成分乘以 10，冷藏时可能析出结晶，使用前回温溶解。工具的“常用配方”中可直接按倍数和体积换算。

## 相关工具

- [有效数字计算器](https://qilingtools.com/zh/math/significant-figures): 免费在线有效数字计算器：数出有效数字位数并逐位标出，按 N 位有效数字或小数修约，支持四舍六入五成双等 6 种规则，给出科学计数法并按规则做加减乘除。
- [化学方程式配平](https://qilingtools.com/zh/chemistry/chemical-equation): 免费在线化学方程式配平：输入反应物与生成物，用代数法求最小整数系数，支持括号、结晶水、离子电荷与电子，可配平氧化还原和离子方程式并附守恒检验。
- [摩尔质量计算器](https://qilingtools.com/zh/chemistry/molar-mass): 免费在线摩尔质量计算：输入化学式即得相对分子质量和各元素质量分数，支持括号与结晶水，采用 IUPAC 标准原子量；附质量、物质的量、粒子数互算和配制溶液计算。
- [元素周期表](https://qilingtools.com/zh/chemistry/periodic-table): 免费交互式元素周期表：118 种元素中英文名称，按分类、分区、电负性、原子量、物态、熔沸点着色，点击查看原子量、电子排布、常见化合价、熔点沸点，支持搜索。
- [pH 计算器](https://qilingtools.com/zh/chemistry/ph): 免费在线 pH 计算器：强酸强碱、弱酸弱碱、多元酸及其盐、水解与缓冲溶液，pH/pOH/[H⁺]/[OH⁻] 换算，按电荷平衡精确求解并附分布曲线。
- [酸碱滴定曲线](https://qilingtools.com/zh/chemistry/titration): 免费在线酸碱滴定曲线模拟：强酸、强碱、弱酸、弱碱、多元酸及其盐任意组合，精确算出滴定曲线、化学计量点 pH、半中和点和突跃范围，自动推荐指示剂，可导出 CSV。
- [气体定律计算器](https://qilingtools.com/zh/chemistry/gas-law): 免费在线气体定律计算：理想气体 PV=nRT 求任一量，联合气体定律与玻意耳、查理定律，气体密度与摩尔质量，道尔顿分压和排水集气，范德华真实气体与压缩因子，附详细步骤。
- [溶液浓度与稀释计算器](https://qilingtools.com/zh/chemistry/solution): 免费在线溶液浓度计算：稀释公式 C1V1=C2V2 求任一量，物质的量浓度、质量分数、ppm、质量摩尔浓度、摩尔分数、当量浓度互换，溶液混合、梯度稀释和浓酸配制，附计算步骤。