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📐 Buffer Solution Recipe 計算機

專業免費的 Buffer Solution Recipe 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
0.0500 莫耳
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

這個計算器能做什麼

緩衝溶液配方計算器會告訴你:要在指定體積下調出目標 pH,弱酸與其共軛鹼各要取多少量。計算依據是 Henderson-Hasselbalch 方程式,也就是分析化學、生化與分子生物實驗室描述緩衝行為的標準模型。不論你是要配製醋酸鹽、磷酸鹽還是 Tris 緩衝液,都能先在這裡把比例算清楚,再進實驗室秤藥品。

公式說明

緩衝溶液之所以能抵抗 pH 變化,是因為溶液中同時含有分量相當的弱酸 HA 與其共軛鹼 A^-。兩者的比例決定了 pH:

pH = pK_a + \log_{10}≤ft((([A^-]) ÷ ([HA]))\right)

把式子整理一下,就能得到鹼對酸的比值 r,再用它把緩衝液總濃度 C_total 分配給兩個成分:

r = 10^{(pH-pK_a)}, \qquad [A^-] = C_total·((r) ÷ (1+r)), \qquad [HA] = C_total·((1) ÷ (1+r))

最後把各自的濃度乘上體積 V(單位為公升),就是實際要秤取的酸與鹼的莫耳數。

使用方式

依序輸入目標 pH、所用酸的 pK_a、緩衝液總濃度(mol/L)以及最終體積(L)。計算器會回傳鹼酸比值、兩種成分各自的濃度,以及配製時所需的酸與共軛鹼莫耳數。

實例演算

假設你想配 0.5 L、總濃度 0.2 mol/L 的醋酸鹽緩衝液,目標 pH=5.76,而醋酸的 pK_a=4.76。先求比值:

r = 10^{(5.76-4.76)} = 10^{1} = 10

接著算出濃度與莫耳數:

[A^-] = 0.2×((10) ÷ (11)) = 0.1818\ mol/L, [HA] = 0.2×((1) ÷ (11)) = 0.0182\ mol/L
n_{A^-} = 0.1818× 0.5 = 0.0909\ mol, n_{HA} = 0.0182× 0.5 = 0.0091\ mol

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。

常見問題 (FAQ)

有考慮離子強度嗎?
沒有。本計算採用理想化的 Henderson-Hasselbalch 形式;若是高精度需求,請依活性效應先修正 \(\text{p}K_a\) 再輸入。
緩衝效果最好的範圍是?
一般落在 \(\text{p}K_a \pm 1\) 之內,此時鹼酸比值大約維持在 0.1 到 10 之間,緩衝能力最佳。
莫耳數要怎麼換算成公克?
把各成分的莫耳數乘上其分子量即可;若使用結晶水合物,記得採用含結晶水的分子量。