Водич за прављење пуфера фосфата

У хемији, а тампонрешење служи за одржавање стабилног пХ када се мала количина киселине или базе унесе у раствор. Раствор фосфатног пуфера је посебно користан за биолошке примене, које су посебно осетљиве на промене пХ, јер је могуће припремити раствор близу било којег од три нивоа пХ.

Три вредности пКа за фосфорну киселину (од ЦРЦ Приручник за хемију и физику) су 2.16, 7.21 и 12.32. Мононатријум фосфат и његова коњугирана база, динатријум фосфат, обично се користе за генерисање пуфера са пХ вредностма око 7, за биолошку примену, као што је овде приказано.

• Белешка: Имајте на уму да пКа није лако мерити до тачне вредности. Нешто различите вриједности могу бити доступне у литератури из различитих извора.

Израда овог међуспремника је мало сложенија од израде ТАЕ и ТБЕ пуфера, али поступак није тежак и требало би да траје само око 10 минута.

Да бисте направили свој фосфатни пуфер, потребни су вам следећи материјали:

• Мононатријум фосфат
• Натријум-фосфат.
• Фосфорна киселина или натријум хидроксид (НаОХ)
instagram viewer
• пХ мерач и сонда
• Волуметријска боца
• Дипломирани цилиндри
• Чаше
• Промијешајте шипке
• Мешање плоче за кухање

Пре него што направите пуфер, прво треба да знате који моларитет желите да буде, који волумен да направите и који је жељени пХ. Већина пуфера најбоље делује у концентрацијама између 0,1 М и 10 М. ПХ треба да буде унутар 1 пХ јединице киселине / коњугата базе пКа. Ради једноставности, овај узорак израчунава 1 литру пуфера.

Користите Хендерсон-Хасселбалцх (ХХ) једнаџбу (доле) да одредите колики је однос киселине и базе потребан за стварање пуфера жељеног пХ. Користите пКа вредност најближу жељеном пХ; однос се односи на пар коњугата киселина-база који одговара том пКа.

ХХ једначина: пХ = пКа + лог ([база] / [киселина])

За пуфер са пХ 6,9, [база] / [киселина] = 0,4898

Замјена за [киселину] и рјешавање за [базу]

Жељена моларност пуфера је збир [Ацид] + [Басе].

За 1М пуфер, [база] + [киселина] = 1 и [База] = 1 - [киселина]

Заменом овог у једначину односа, из корака 2, добијате:

[Киселина] = 0,6712 мола / Л

Решите за [киселину]

Помоћу једначине: [База] = 1 - [Киселина], можете израчунати да:

[База] = 0,3288 мола / Л

Након што сте користили Хендерсон-Хасселбалцх једначини за израчунавање односа киселине и базе потребне за ваш пуфер, припремите нешто мање од 1 литре раствора користећи тачне количине мононатријум фосфата и динатријум фосфата.

Користите пХ сонду за потврду да је постигнут тачан пХ пуфера. Подесите мало по потреби користећи фосфорну киселину или натријум хидроксид (НаОХ).

Када се постигне жељени пХ, запремина пуфера се повећа на 1 литар. Затим разблажите пуфер по жељи. Тај исти пуфер се може разблажити да би се створили пуфери од 0,5 М, 0,1 М, 0,05 М, или било шта између тога.

Ево два примера како се може израчунати фосфатни пуфер, како је то описао Цливе Деннисон, одељење за биохемију на Универзитету у Натал, Јужна Африка.

Услов је за 0,1 М На-фосфатни пуфер, пХ 7,6.

У Хендерсон-Хасселбалцх-овој једначини, пХ = пКа + лог ([со] / [киселина]), со је На2ХПО4, а киселина је НаХзПО4. Пуфер је најефикаснији у свом пКа, што је тачка у којој је [сол] = [киселина]. Из једначине је јасно да ако је [сол]> [киселина] пХ ће бити већи од пКа, а ако је [сол]

НаХ2ПО4 + НаОХ - + На2ХПО4 + Х20.

Једном када се раствор титрира на тачан пХ, може се разблажити (барем преко малог опсег, тако да је одступање од идеалног понашања мало) до волумена који ће дати жељено моларитет. ХХ једначина каже да однос соли и киселине, а не њихове апсолутне концентрације, одређује пХ. Напоменути да:

• У овој реакцији, једини споредни производ је вода.
• Моларност пуфера је одређена масе киселине, НаХ2ПО4, која се одмерава, и коначним волуменом у који је састављен раствор. (За овај пример биће потребно 15,60 г дихидрата по литри коначног раствора.)
• Концентрација НаОХ не брине, па се може користити било која произвољна концентрација. Треба, наравно, бити довољно концентрисан да би се извршила потребна промена пХ расположиве запремине.
• Реакција подразумева да је потребан само једноставан израчун моларности и једно вагање: само једно решење треба да се направи, а сав изважени материјал користи се у пуферу - то јест, нема губљење.

Имајте на уму да није тачно одмерити „сол“ (На2ХПО4) у првом степену, јер то даје нежељени нус-производ. Ако се направи раствор соли, њен пХ ће бити изнад пКа, а требат ће јој титрација киселином да снизи пХ. Ако се користи ХЦ1, реакција ће бити:

На2ХПО4 + ХЦ1 - + НаХ2ПО4 + НаЦ1,

дајући НаЦл, неодређене концентрације, која није жељена у пуферу. Понекад се, на пример, код елуације градијентне ионске јакости за измену јона - захтева да се на пуфер нађе градијент, рецимо, [НаЦ1]. Затим су потребна два пуфера за две коморе генератора градијента: почетни пуфер (то јест, равнотежни пуфер, без додатка НаЦ1 или са почетна концентрација НаЦл) и завршни пуфер, који је исти као почетни пуфер, али који додатно садржи завршну концентрацију НаЦл. Приликом израде завршног пуфера морају се узети у обзир заједнички јонски ефекти (услед натријум јона).

Пример примећен у часопису Биоцхемицал Едуцатион16(4), 1988.

Услов је за пуфер за завршни градијент са ионском снагом, 0,1 М На-фосфатни пуфер, пХ 7,6, који садржи 1,0 М НаЦл.

У овом случају, НаЦл се одмерава и састави заједно са НаХЕПО4; уобичајени јонски ефекти се узимају у обзир при титрацији и тако се избегавају сложени прорачуни. За 1 литру пуфера, НаХ2ПО4.2Х20 (15.60 г) и НаЦл (58.44 г) је растворено у око 950 мл дестиловане Х20, титрира се до пХ 7,6 са прилично концентрованим раствором НаОХ (али са произвољном концентрацијом) и до 1 литра.

Пример примећен у часопису Биоцхемицал Едуцатион16(4), 1988.