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Henderson-Hasselbalch Equation

1917
  • Lawrence Joseph Henderson
  • Karl Albert Hasselbalch
ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式を用いて緩衝溶液を調製する実験室の様子。

(画像はイメージです)

ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式は、弱酸溶液のpHを、その酸解離定数([latex]pK_a[/latex])と、脱プロトン化種(共役塩基、[latex][A^-][/latex])とプロトン化種(酸、[latex][HA][/latex])の濃度比に関連付ける式です。式は[latex]pH = pK_a + log_{10}left(frac{[A^-]}{[HA]}}right)[/latex]です。これは緩衝溶液の理解と調製に不可欠です。

この式は、酸解離定数の式 [latex]K_a = frac{[H^+][A^-]}{[HA]}[/latex] から導出されます。両辺の負の対数を取って整理すると、最終的な式が得られます。この式の主な用途は、所望の pH の緩衝溶液を調製することと、酸塩基反応における平衡 pH を計算することです。この式から得られる重要な知見は、酸とその共役塩基の濃度が等しい場合 ([latex][HA] = [A^-][/latex])、対数項がゼロになり、溶液の pH が酸の [latex]pK_a[/latex] と正確に等しくなることです。この点は、システムの最大の緩衝能力を表しており、pH の変化に最も効果的に抵抗します。

The equation relies on several assumptions, primarily that the acid is weak and that the autoionization of water is negligible. It uses concentrations instead of activities, making it an approximation that works best for dilute solutions. Despite these limitations, it provides an excellent framework for understanding how buffers function and is widely used in biological and chemical sciences.

UNESCO Nomenclature: 2209
物理化学

タイプ

抽象システム

混乱

基礎

使用法

広く普及している

前駆物質

  • 集団行動の法則
  • アレニウスの酸塩基理論
  • ブレンステッド・ローリーの酸塩基理論
  • 酸解離定数(Ka)の概念
  • ソーレンセンのpHスケール

アプリケーション

  • 緩衝系のpHを計算するための生化学的手法
  • 薬物吸収を決定するための薬理学
  • 酸塩基平衡を理解するための臨床医学
  • 等電点を計算するためのタンパク質化学
  • 水質化学をモデル化するための環境科学

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

  • computer software for simulating complex biochemical pathways
  • automated buffer preparation systems for chromatography
  • algorithms for predicting drug solubility and membrane permeability
  • diagnostic tools for analyzing blood gas and acid-base disorders
  • pH-gradient electrophoresis techniques for protein separation
  • formulation of stable pharmaceutical preparations
  • design of controlled-release drug delivery systems
  • development of synthetic biological circuits that respond to pH changes
  • advanced models for ocean carbon cycle and acidification
  • optimization of enzyme activity in industrial bioreactors
関連キーワード:ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式、緩衝溶液、pKa、弱酸、共役塩基、酸塩基平衡、生化学、対数、pH計算、滴定。

歴史的背景

Henderson-Hasselbalch Equation

1913
1915
1916
1917
1918
1920
1920
1912
1915
1915-11
1916
1918
1919-05-29
1920
1920

(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

10年目 周年

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