Руководство по созданию простого фосфатного буфера

Что выделяет фосфатные буферы? Во-первых, поскольку он содержит три кислых протона, фосфорная кислота имеет множественные константы диссоциации и может быть использована для создания буферов для любого из трех соответствующих значений рН.

Три значения pKa для фосфорной кислоты (из Справочника по химии и физике CRC) составляют 2,16, 7,2 и 12. 32. Мононатрийфосфат и его конъюгатное основание, динатрийфосфат обычно используют для получения буферов с pH значения около 7, для биологических применений, как показано здесь.

Создание этого буфера немного сложнее, чем создание буферов TAE и TBE. Однако это не очень сложно. Просто средний. Для этого буфера потребуется около 10 минут. Вот как.

1. Решите свойства буфера

Прежде чем создавать буфер, вы должны сначала знать, какую молярность вы хотите, какой объем и какой желаемый уровень pH. Большинство буферов лучше всего работают при концентрациях от 0,1 М до 10 М. pH должен находиться в пределах 1 единицы рН кислотно-конъюгатного основания pKa. Для простоты, этот пример расчета будет для 1 литра буфера.

2. Определите отношение кислоты к основанию

Используйте уравнение Хендерсона-Хассельбаха (ниже), чтобы определить, какое отношение кислоты к основанию требуется для создания буфера требуемого рН. Используйте значение pKa, ближайшее к вашему желаемому значению pH, и это отношение будет относиться к парной сопряженной кислотной основе, которая соответствует этой pKa.

HH Уравнение: pH = pKa + log ([База] / [Кислота])

Для буфера с pH 6. 9, [Base] / [Acid] = 0. 4898

Заменить для [Acid] и Solve for [Base]

Требуемая молярность буфера представляет собой сумму [Acid] + [Base].

Для 1 М буфера [Base] + [Acid] = 1 и [Base] = 1 - [Acid]

Подставив это в уравнение отношения, начиная с шага 2, вы получите: < [Acid] = 0. 6712 moles / L

Решите для [Acid]

Используя уравнение: [Base] = 1 - [Acid], вы можете вычислить, что:

[Base] = 0 3288 молей / л

3. Смешайте кислотную и конъюгатную основу.

После того, как вы использовали уравнение Хендерсона-Хассельбаха для расчета того, какое отношение кислоты к основанию требуется для вашего буфера, подготовьте чуть менее 1 литра раствора, используя правильное количество мононатрийфосфата и динатрийфосфата ,

4. Проверьте pH

Используйте pH-зонд, чтобы убедиться, что достигнут правильный pH для буфера. При необходимости слегка отрегулируйте, используя фосфорную кислоту или гидроксид натрия (NaOH).

5. Исправьте объем

Как только достигнут желаемый уровень pH, доведите объем буфера до 1 литра. Затем разбавить буфер по желанию. Этот же буфер можно развести для создания буферов 0. 5 M, 0. 1 M, 0. 05 M или что-нибудь среднее между ними.

6. Советы для буфера

Помните, что pKa нелегко измерить до точного значения.Немного разные значения могут быть доступны в литературе из разных источников.

7. Что вам нужно

Чтобы сделать буфер, вам понадобятся три вещества, а остальные материалы - оборудование. Эти вещества представляют собой мононатрийфосфат, динатрийфосфат и фосфорную кислоту или гидроксид натрия для регулирования рН.

Вам также понадобится измеритель pH и зонд и соответствующее лабораторное оборудование. Это включает в себя мерную колбу, градуированные цилиндры, стаканы и мешалки.

Наконец, вам понадобится перемешивающая плита.