완충용액 pH 계산기
헨더슨-하셀바흐 식으로 완충용액의 pH와 완충 용량을 구합니다. 산을 넣었을 때 pH가 얼마나 변하는지도 함께 봅니다.
CH₃COOH / CH₃COO⁻ — 가장 흔한 교과서 예시입니다. 아세트산 + 아세트산나트륨.
pH = pKa + log([짝염기]/[산]) · pKa 4.76
pH 4.760
짝염기가 산의 1.000배입니다. pKa ± 1 안이라 완충이 제대로 됩니다.
산·염기를 넣으면 얼마나 변하나
음수를 넣으면 강염기입니다.
원하는 pH 로 맞추려면
완충계 고르기 (pKa 순)
목표 pH 와 pKa 가 가까운 완충계를 고르는 것이 첫 번째 원칙입니다. pKa 에서 멀어질수록 한쪽 성분만 많아져 버티는 힘이 급격히 떨어집니다.
계산 방법
- 1완충계를 고르거나 pKa를 직접 넣습니다.
- 2약산과 짝염기의 농도를 넣으면 pH가 나옵니다.
- 3강산·강염기를 넣었을 때 pH가 얼마나 변하는지도 확인할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
pH = pKa + log([짝염기]/[산]) 입니다. 헨더슨-하셀바흐 식이라고 하며, 산과 짝염기의 농도가 같으면 log 안이 1이 되어 pH가 pKa와 같아집니다. 짝염기가 10배 많으면 pH가 1 높아집니다.
변하지 않습니다. 물을 부으면 산과 짝염기가 똑같은 비율로 줄어드는데 식에는 둘의 비만 들어가기 때문입니다. 강산을 10배 묽히면 pH가 1 올라가는 것과 정반대입니다. 다만 완충 용량은 그만큼 줄어듭니다.
pH를 1만큼 바꾸는 데 필요한 강산·강염기의 몰수입니다. β = 2.303·C·Ka[H⁺]/(Ka+[H⁺])² 로 구하며, pH가 pKa와 같을 때 최대이고 그 값이 전체 농도의 0.576배입니다.
목표 pH와 pKa가 가까운 것을 고릅니다. pKa ± 1을 벗어나면 한쪽 성분이 10배 이상 많아져 완충이 사실상 안 됩니다. 중성 부근이면 인산 2단계(7.20)나 HEPES(7.55), 트리스(8.06)를 많이 씁니다.
있습니다. 넣은 강산이 짝염기를 다 써 버리면 완충이 끝나고 그때부터는 그냥 강산 용액이 됩니다. 이 계산기는 그 지점을 넘으면 넘었다고 알려 줍니다. 버티는 양은 완충제의 절대량으로 정해지므로 농도가 진할수록 오래 버팁니다.
탄산-중탄산 완충계(pKa 6.35)를 씁니다. 혈액 pH 7.4는 이 pKa보다 1 높아 중탄산이 탄산의 약 20배로 유지되는데, 호흡으로 이산화탄소를 내보내 탄산 쪽을 조절할 수 있어 열린 계로 작동한다는 점이 특별합니다.
알아두면 좋은 점
- 이온 세기와 온도에 따른 활동도 효과는 무시합니다.
- 실제로 만들어 재면 계산값과 0.1~0.2 정도 차이가 날 수 있습니다.
- pKa 값은 25℃ 기준입니다. 트리스처럼 온도에 민감한 완충제도 있습니다.
함께 보면 좋은 도구
마지막 검증: 2026년 8월 29일 · 결과는 참고용 추정치입니다.