一般弱酸或弱堿與其鹽（強電解質）的混合物顯有緩沖作用，具有這種作用的系統稱為緩沖系統。在緩沖系統中雖有的以固態加入，但大多數情況全部物質都進行溶解，此稱為緩沖液（緩沖器 solution）。緩沖物質在農業、食品保存與醫藥等方面應用廣泛，例如在緩釋藥物和治療胃酸過多的抗酸片中都有應用。
基本介紹
人體在新陳代謝過程中，會產生許多酸性物質，如DL-乳酸、碳酸；人的食物（如蔬菜、水果）中往往含有一些堿性物質，如碳酸鈉。這些酸性和堿性的物質進入血液，就會使血液的PH發生變化。但是，通過實際測定發現，正常人血液的PH通常在7.35-7.45之間，變化范圍是很小的。血液中含有許多對對酸堿度起緩沖作用的物質——緩沖物質，緩沖物質大都是由一種弱酸和相應的一種強堿鹽組成的。這樣，由于血液中緩沖物質的調節作用，可以使血液的酸堿度不會發生很大的變化，從而維持在相對穩定的狀態。
溶液的pH可由酸及其鹽的濃度比的改變而適當決定。當在此溶液中加入強堿BOH，它與溶液中的弱酸HA之間發生HA+B+OH-→H2O+B A-的中和反應，此時OH-消失。另外在加入強酸Ha時，與鹽MA起反應，而成為M+A－+H +a-→HA+M+a－，此時則H消失。這樣弱酸及其鹽的混合溶液都消除了所加入的H和OH-離子。弱堿及其鹽的混合溶液也是一樣的。生物體的原生質和血漿等是具備這樣性質的一種緩沖液，因此常顯示保持一定pH的傾向（衡穩狀態）。構成生物體內的緩沖系統的無機酸或鹽類，是碳酸和碳酸氫鹽（碳酸緩沖系統）以及亞磷酸鹽與磷酸鹽（磷酸緩沖系統），在血液中前者起主要作用，在組織細胞中后者起主要作用，但成為兩性離子的蛋白質（在血液中是血色素和血漿蛋白）或氨基酸的作用也很大。還有在生物學實驗中，用作器官或組織的介質的溶液常常需要緩沖液，為此有磷酸緩沖液，冰醋緩沖液等各種配方。
根據化學上的緩沖作用原理，我們人為地把它們歸納為四個主要的緩沖對，即NaHCO3/H2CO3，Na2HPO4/磷酸二氫鈉，B.血漿蛋白/H.血漿蛋白，B.Hb/H.Hb。緩沖物質可以是弱堿或弱酸，通常把緩沖物質添加到水中或其他溶劑中以制成緩沖溶液，以起到緩沖作用。
原理
弱酸和與其對應的弱酸鹽（或弱堿和與其相對應的弱堿鹽）可以形成一對緩沖對。當溶液中加入少量酸性物質時，緩沖對中的堿性組分與之反應中和，當溶液中加入少量堿性物質時，緩沖對中的酸性組分與之反應中和。由勒夏特列原理，平衡均向減弱pH變化方向移動，使溶液酸堿度大體保持不變。由亨德森-哈塞爾巴爾赫方程。
式中HA指緩沖對組分中的酸性物質，A指堿性物質。由該式也可看出，當加入的物質濃度不大時，該溶液的pH基本不變。
緩沖指數是衡量緩沖物質調節溶液pH能力大小的參數，即在單位體積某濃度緩沖溶液中使pH值改變一個單位時，所需加一元強酸或一元強堿的物質的量。
應用
農業
緩沖物質在農業上有較多應用，常用于調節土壤pH值以防止土壤板結或保持肥力。如磷酸二氫鉀與磷酸氫二鉀組成的緩沖對。這一物質一般呈弱酸性，常與尿素或磷酸銨肥料一起，以最大限度地減少pH值的波動，防止氮的損失，同時提供鉀離子作為鉀肥。
人體
緩沖物質對人體內環境穩態的調節具有重要作用。人體血液中含有磷酸二氫根-磷酸氫根、碳酸碳酸氫鈉等多對緩沖對，維持血液的pH在7.35至7.4之間。其中特別重要的是碳酸-碳酸氫鈉緩沖對。當人體內酸性物質增多時，如劇烈運動使機體無氧呼吸積累DL-乳酸，此時碳酸氫鈉與酸性物質反應生成碳酸；當人體內堿性物質增多時，如代謝產氨增加，此時碳酸與堿性物質反應生成碳酸氫鈉。人體內碳酸過多時又會分解為水與二氧化碳，通過刺激腦干呼吸中樞通過加快呼吸排出體外；人體內碳酸氫鈉過多時又會通過一系列代謝生成碳酸鈉經腎通過排尿排出體外。
醫藥
在醫藥領域，緩沖物質的應用同樣重要。例如，緩釋阿司匹林中含有一些緩沖物質，例如氧化鎂，使藥物在經過病人的胃部時不會因與胃酸作用而改變其pH使藥物失效。緩沖物質的另一種應用是用于治療胃酸過多的抗酸片，可使胃中過多胃酸得到中和。
參考資料 >