這個計算機能幫你做什麼
緩衝溶液之所以能抵抗 pH 變化，是因為當中同時含有處於平衡狀態的弱酸（HA）及其共軛鹼（A⁻）。本工具會告訴你：在指定的總濃度與體積下，要達到目標 pH，這兩種成分各需要多少。只要你知道對應的 pKa，無論是醋酸鹽、磷酸鹽、Tris、碳酸鹽、檸檬酸鹽等任何一組共軛酸鹼對，都適用。
公式原理
亨德森－哈塞爾巴赫方程式為 \(\text{pH} = \text{pKa} + \log_{10}([A^-]/[HA])\)。將其整理求比例後可得 \(r = [A^-]/[HA] = 10^{\text{pH} - \text{pKa}}\)。算出 \(r\) 之後，總緩衝濃度 \(C\) 便依此分配：共軛鹼所佔比例為 \(r/(1+r)\)，弱酸所佔比例為 \(1/(1+r)\)。再將各成分濃度乘以目標體積 \(V\)，即可得到你需要秤取或量取的莫耳數。
$$\begin{gathered} n_{A^-} = C_{\text{total}} \cdot V \cdot \frac{R}{1+R}, \qquad n_{HA} = C_{\text{total}} \cdot V \cdot \frac{1}{1+R} \\[1.5em] \text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} R &= 10^{\,\text{pH} - \text{pKa}} \\ C_{\text{total}} &= \text{Total Conc (mol/L)} \\ V &= \text{Volume (L)} \end{aligned} \right. \end{gathered}$$
使用方法
輸入你的目標 pH、弱酸的 pKa、想要的總緩衝莫耳濃度，以及預計配製的體積。計算機會回傳 \([A^-]/[HA]\) 比例、各成分的濃度、所需莫耳數，以及兩種成分各佔緩衝液的百分比。建議選用與目標 pH 相差約 ±1 個 pH 單位以內的 pKa，緩衝能力才會理想。
實例演算
假設你想配製 1 L、0.1 M、pH 7.4 的磷酸鹽緩衝液，採用 pKa 7.21。
$$r = 10^{7.4 - 7.21} = 10^{0.19} \approx 1.549$$共軛鹼所佔比例為 \(1.549/2.549 \approx 0.6077\)，因此 \([A^-] \approx 0.0608\ \text{M}\)（0.0608 mol），\([HA] \approx 0.0392\ \text{M}\)（0.0392 mol）。將這兩種用量一起溶解，再加水定容至 1 L 即可。
常見問題
多質子酸該用哪一個 pKa？選用最接近目標 pH 的那一個 pKa。磷酸鹽在 pH 7 附近時應採用 \(\text{pKa}_2 \approx 7.21\)。
這有考慮離子強度嗎？沒有，本計算採用理想的亨德森－哈塞爾巴赫行為。若需精確配製，請以校正過的 pH 計量測並加以調整。
可以改用公克而非莫耳嗎？將輸出的莫耳數乘以各鹽類的莫耳質量，即可換算出需秤取的公克數。
