'''Буферные растворы''' (, от buff — смягчать удар) — растворы с определенной устойчивой концентрацией водородных ионов; смесь слабой кислоты и ее слабого основания и его соли (напр., NН<sub>3</sub> и NH<sub>4</sub>CI). Величина рН буферного раствора мало изменяется при добавлении небольших количеств свободной сильной кислоты или щелочи, при разбавлении или концентрировании. Буферные растворы широко используют в различных химических исследованиях. Буферные растворы имеют большое значение для протекания процессов в живых организмах. Например, в крови постоянство водородного показателя рН поддерживается буферными смесями, состоящими из карбонатов и фосфатов. Известно большое число буферных растворов (ацетатно-аммиачный буферный раствор, фосфатный буферный раствор, боратный буферный раствор и др.).

Категория:Общая химия

'''緩衝液'''（かんしょうえき、buffer solution）は、少量のpHが変化しないようにした溶液のこと。

塩などを溶かした水溶液を指すことが多い。微生物の培養や化学物質の保存・分離などに用いられる。

==概要==
生物や化学物質にはpHに敏感なものが多いため、取扱い時にはその制御が必要となる。しかし、純粋な水は外的（大気中の二酸化炭素など）あるいは内的（微生物自身の代謝産物など）な要因によって容易にpHが変動してしまう為、コンタミネーションの起こりやすい環境での長期的な使用には不適である。

このような場合、溶液のpHを（ある程度）一定に保つ方法として、'''緩衝液'''を使用することが多い。緩衝液は弱酸（酢酸など）と、その塩（酢酸ナトリウムなど）を共存させた水溶液が一般的であり、多少の酸や塩基が加えられたり、蒸発や希釈によって濃度が変化したりしても、ほとんどpHが変動しないという作用（'''緩衝作用'''）を持つ。また、緩衝液のpHは用いる物質の組み合わせや、その比によってある程度自由に決めることが可能である。

緩衝作用は生体内でも利用されている。血液はリン酸とリン酸塩をはじめ、多様な塩類が溶け込んだ緩衝液であり、外部から多少の異物が入り込んでも致命的な影響が生じないようになっている。

==理論==
例として酢酸(CH<sub>3</sub>COOH)と酢酸ナトリウム(CH<sub>3</sub>COONa)を混合した水溶液を考える。

酢酸は水中で解離し、次の平衡を取る。
:<math> \mathrm{CH_3COOH \iff CH_3COO^- + H^+} </math> - (A)

一方、酢酸ナトリウムは水中で完全に電離し、酢酸イオンとナトリウムイオンとなる。
:<math> \mathrm {CH_3COONa \longrightarrow CH_3COO^- + Na^+} </math>
また、平衡定数K<sub>a</sub>は次のように表せる。
:<math> \mathrm {K_a = \frac{[H^+][CH_3COO^-]}{[CH_3COOH]}}</math>
この式を変形することで次式が得られる。
:<math> \mathrm {pH = -log[H^+] = -logK_a \frac{[CH_3COOH]}{[CH_3COO^-]}}</math>
この関係式は'''ヘンダーソン‐ハッセルバルヒ式'''（Henderson‐Hasselbalch equation）と呼ばれる。

酢酸の電離度は低いため、系中に存在する酢酸イオンの濃度は加えた酢酸ナトリウムの量にほぼ等しい。したがって、この溶液のpHは次のように近似することもできる。

:<math> \mathrm {pH \approx pK_a +log \frac{C_{CH_3COONa}}{C_{CH_3COOH}}}</math>

ここで、C<SUB>CH3COOH</SUB> 等で示したものはそれぞれの分析濃度である。この近似が成立するのは 酢酸および酢酸ナトリウムの濃度があまり違わない場合に限られることに注意すべきである。後述するように一般に緩衝作用が発揮されるためにはこの条件が要求されるため、上式は現実的な緩衝液については有効性が高いといえる。