酸碱平衡与滴定

等电点

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想象一个人手里拿着数目相等的正、负代币,于是总的来说他既不欠人也不被人欠——完美平衡。许多分子都可以通过调节酸度被诱导到恰好这种状态,而它发生时所处的 pH,就是它们的等电点。

具体来说,等电点(常写作 pI)是一个既能带正电又能带负电的分子净电荷为零时所处的 pH——它的正电基团和负电基团恰好相互抵消。对于一种氨基酸或蛋白质,这发生在由其酸性和碱性基团的 pKa 值所决定的某个特定 pH;在它以下分子净带正电,在它以上净带负电。它大致计算为夹着中性形式的那两个 pKa 值的平均。

等电点之所以重要,是因为处于其 pI 的分子在电场中不迁移,而且往往溶解度最低,这些事实支撑着从蛋白质分离到结晶的种种技术。一个诚实的提醒是:净电荷为零并不意味着完全没有电荷——分子通常仍以两性离子的形式带着等量异号的电荷,所以即使在电学上沉默,它在化学上依然活泼。

氨基酸甘氨酸的 pI 接近 6.0;在该 pH 的溶液中,它以两性离子的形式存在,带一个正电荷和一个负电荷,朝任何一个电极都不漂移,溶解度也最低。

在等电点处,净电荷为零,迁移停止。

净电荷为零与没有电荷不是一回事。处于其 pI 的分子通常是带着相互平衡的正、负基团的两性离子,这就是为什么它在化学上可以活泼,整体上却电中性。

又称
pIisoelectric pH等电pH等電pH