酸鹼平衡與滴定

等電點

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想像一個人手裡拿著數目相等的正、負代幣,於是總的來說他既不欠人也不被人欠——完美平衡。許多分子都可以通過調節酸度被誘導到恰好這種狀態,而它發生時所處的 pH,就是它們的等電點。

具體來說,等電點(常寫作 pI)是一個既能帶正電又能帶負電的分子淨電荷為零時所處的 pH——它的正電基團和負電基團恰好相互抵消。對於一種胺基酸或蛋白質,這發生在由其酸性和鹼性基團的 pKa 值所決定的某個特定 pH;在它以下分子淨帶正電,在它以上淨帶負電。它大致計算為夾著中性形式的那兩個 pKa 值的平均。

等電點之所以重要,是因為處於其 pI 的分子在電場中不遷移,而且往往溶解度最低,這些事實支撐著從蛋白質分離到結晶的種種技術。一個誠實的提醒是:淨電荷為零並不意味著完全沒有電荷——分子通常仍以兩性離子的形式帶著等量異號的電荷,所以即使在電學上沉默,它在化學上依然活潑。

胺基酸甘胺酸的 pI 接近 6.0;在該 pH 的溶液中,它以兩性離子的形式存在,帶一個正電荷和一個負電荷,朝任何一個電極都不漂移,溶解度也最低。

在等電點處,淨電荷為零,遷移停止。

淨電荷為零與沒有電荷不是一回事。處於其 pI 的分子通常是帶著相互平衡的正、負基團的兩性離子,這就是為什麼它在化學上可以活潑,整體上卻電中性。

又稱
pIisoelectric pH等电pH等電pH