這個計算機能幫你做什麼
緩衝溶液之所以能抵抗 pH 變化,是因為當中同時含有處於平衡狀態的弱酸(HA)及其共軛鹼(A⁻)。本工具會告訴你:在指定的總濃度與體積下,要達到目標 pH,這兩種成分各需要多少。只要你知道對應的 pKa,無論是醋酸鹽、磷酸鹽、Tris、碳酸鹽、檸檬酸鹽等任何一組共軛酸鹼對,都適用。
公式原理
亨德森-哈塞爾巴赫方程式為 pH = pKa + \log_{10}([A^-]/[HA])。將其整理求比例後可得 r = [A^-]/[HA] = 10^{pH - pKa}。算出 r 之後,總緩衝濃度 C 便依此分配:共軛鹼所佔比例為 r/(1+r),弱酸所佔比例為 1/(1+r)。再將各成分濃度乘以目標體積 V,即可得到你需要秤取或量取的莫耳數。
使用方法
輸入你的目標 pH、弱酸的 pKa、想要的總緩衝莫耳濃度,以及預計配製的體積。計算機會回傳 [A^-]/[HA] 比例、各成分的濃度、所需莫耳數,以及兩種成分各佔緩衝液的百分比。建議選用與目標 pH 相差約 ±1 個 pH 單位以內的 pKa,緩衝能力才會理想。
實例演算
假設你想配製 1 L、0.1 M、pH 7.4 的磷酸鹽緩衝液,採用 pKa 7.21。
共軛鹼所佔比例為 1.549/2.549 ≈ 0.6077,因此 [A^-] ≈ 0.0608\ M(0.0608 mol),[HA] ≈ 0.0392\ M(0.0392 mol)。將這兩種用量一起溶解,再加水定容至 1 L 即可。
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。