解离常数

水溶液中具有一定解离度的溶质的极性参数

解离常数（pKa）是水溶液中具有一定解离度的溶质的极性参数。解离常数给予分子的酸性或碱性以定量的量度，Ka增大，对于质子给予体来说，其酸性增加；Ka减小，对于质子接受体来说，其碱性增加。

定义

pKa是一种特定类型的平衡常数。解离常数pKa是Ka的负对数。Ka越大，pKa越小。

pH=pK+lg（质子受体/质子供体）

以一元弱酸为例，其在水中的解离平衡式为：

当向体积为浓度为的酸溶液加入体积为V浓度为的强碱(如NaOH)溶液时，根据同离子效应，忽略弱酸电离出的，则溶液中的

整理可得：

意义

解离常数（pKa）是有机化合物非常重要的性质，决定化合物在介质中的存在形态，进而决定其溶解度、亲脂性、生物富集性以及毒性。对于药物分子，pKa还会影响其药代动力学和生物化学性质。精确预测有机化合物的pKa值在环境化学、生物化学、药物化学以及药物开发等领域都有重要意义。

测定方法

电位滴定法

电位滴定法是测定物质解离常数pK最常用的方法之一。以一元弱酸为例，其在水中的解离平衡式为：

根据上式，将加入碱的体积V和测得的溶液pH代入后就能得到物质的pKa，通常将溶液pH对作图就得到物质的pKa。因此，实验过程中只需记录一定温度下，累积加入碱的体积和每加入一定体积的碱后所测得的溶液pH值。

为了克服物质在纯水中难溶而难以测定其解离常数的问题，可以采用有机溶剂与水的混合溶剂来代替纯水，通过测定物质在不同体积比的有机溶剂和水的混合溶剂中的解离常数，再应用一定的数学方法来得到在纯水中的解离常数。

溶液的离子强度会影响物质在水中的解离。因此在测定某些物质在水中的解离常数时需要考虑物质水溶液的离子强度的影响。

采用电位滴定法测定物质解离常数时要注意数据处理的技巧，因为选择适当的数据处理方法能给实验数据的处理带来很大的方便，节省大量时间，同时能够提高数据的准确度。

电位滴定法最大的缺点是难以测定低溶解度物质的解离常数，但是其操作简单，部分实验只需几组数据就能得出结果，可运用科学的数理方法和图像来处理pH滴定数据，结果准确。因此，电位滴定法在测量物质解离常数方面得到了最广泛的应用。

分光光度法

分光光度法是另一种常用的测定物质解离常数的方法。它是基于物质的分子状态和离子状态对某一波长光的吸收度不同的原理而建立起来的一种分析方法。当某种物质在溶液中达到解离平衡时，该溶液中同时存在物质的分子和离子状态，而这两种状态对同一波长的光的吸收度是不同的，因此，用分光光度计测得的溶液的吸光度是溶液中分子和离子吸光度的综合表现。若被测物是一元弱酸性物质，则其解离式为：

将上式中的和Ka分别用它们的副对数pH和pKa表示且将物质浓度用其吸光度表示得：

式中为100%离子型的吸光度、为100%分子型的吸光度、为测得的物质溶液的吸光度。在设法得到、和测得溶液的吸光度后就能得出物质的解离常数。

分光光度法对于测定在紫外--可见光区有较强吸收的物质的解离常数有很好的应用，同时也可以用来测定在紫外及可见光区吸收很弱（或无吸收）的物质的解离常数，但是此时需要在原来的基础上加入指示剂。方海红等以硝基酚为指示剂采用分光光度法测定了延胡索乙素的解离常数，介绍了选择分析波长和测定纯物质分子和离子的吸光度的方法。

分光光度法适用范围非常广泛，操作简单，结果准确可靠，是一种很好的测定物质解离常数的方法。它不但适用于离解或非离解形式紫外一可见吸收光谱显著不同的化合物，还适用于低溶解度化合物及菲酸碱离解的情况。但是，分光光度法必须对每一种物质的酸性离解式、碱性离解式及弱酸弱碱式的吸光度逐一进行检测，对于大量生物碱性离解常数的测定，工作量很大。另外分光光度法在用于测定酸碱指示剂及显色剂类有机酸碱的pKa值时对工作波长的选择有严格的要求。

细管电泳法

毛细管电泳是近年来发展很快的一种新型分析技术。它是以高压电场为驱动力。将毛细管作为分离通道，根据样品中各种组分之间电泳淌度或分配行为的不同而建立起来的一种液相分离分析新技术。张兰等根据弱酸的电离平衡，离子的分布系数，淌度的基本原理和水的离子积常数的知识，在忽略离子强度的情况下，推出了毛细管电泳一电化学检测法的实验原理。

毛细管电泳法可以测定在紫外一可见光区无吸收或者吸收不敏感的化合物的解离常数。为了验证毛细管电泳法所得物质的解离常数的准确性，有人将毛细管电泳法得到的物质解离常数的值与其它传统方法得到的值进行了比较。C．Foulon等通过将毛细管电泳法得到的8种芳香抑制剂的解离常数与电位滴定法、分光光度法和计算方法得到的数值比较，提出毛细管电泳法是一种非常有前景的测定物质解离常数的方法。

采用毛细管电泳法时需要配制不同pH的缓冲溶液，配制过程比较复杂，并且应用毛细管之前要经过几个小时的电动清洗，样品溶液的黏度往往对结果有比较大的影响。但是此方法简单快速，运行成本低，分离效率高，并且有高的灵敏度。因此毛细管电泳是解离常数检测方法的一个发展方向。

其他方法

荧光法在测定物质解离常数方面有一定的应用。此方法的依据是：具有荧光的物质溶液，在不同的浓度下会有不同的荧光强度。因此若改变溶液中的物质浓度，溶液的荧光强度也会相应改变，可以根据溶液荧光强度的变化所对应的物质浓度变化来得到物质的解离常数。

薄层色谱pH法是依据色谱体系pH值与离解性物质的Rf（分配系数的函数）值的关系建立起来的一种分析方法。其实质是：将等量待测物通过点样吸附到经不同pH值的缓冲溶液处理过的薄层色板上，然后在同一溶剂系统中展开，这样就能测得待测物质一系列的Rf值。用Rf值与对应的pH值作图。可得到该物质pH—Rf特征曲线，依此特征曲线，可知其解离常数。薄层色谱pH法样品用量较少，实验设备简单，但是实验过程中要选择合适的溶剂系统，要严格控制薄层板的pH并且配置不同pH的缓冲溶液繁琐，因此未得到广泛应用。

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