Αυτά τα ρυθμιστικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για βιολογικές εφαρμογές σε σχεδόν ουδέτερο ρΗ
Οι τρεις τιμές pKa για το φωσφορικό οξύ (από το CRC Handbook of Chemistry and Physics) είναι 2,16, 7,21 και 12,32. Το φωσφορικό μονονατρίδιο και η συζευγμένη βάση του φωσφορικού δινατρίου χρησιμοποιούνται συνήθως για τη δημιουργία ρυθμιστικών τιμών ρΗ γύρω στο 7, για βιολογικές εφαρμογές, όπως φαίνεται εδώ.
Κάνοντας αυτό το buffer είναι λίγο πιο δύσκολο από το να κάνεις buffers TAE και TBE. Ωστόσο, δεν είναι εξαιρετικά δύσκολο. Απλά μέσος όρος. Θα πρέπει να διαρκέσει περίπου 10 λεπτά για να μαστίσετε αυτό το buffer. Δείτε πώς.
1. Αποφασίστε για τις ιδιότητες Buffer
Πριν δημιουργήσετε ένα buffer, θα πρέπει πρώτα να μάθετε ποια είναι η γραμμομοριακότητα που θέλετε να είναι, ποιος όγκος πρέπει να γίνει και ποιο είναι το επιθυμητό pH. Τα περισσότερα ρυθμιστικά διαλύματα λειτουργούν καλύτερα σε συγκεντρώσεις μεταξύ 0,1 Μ και 10 Μ. Το ρΗ θα πρέπει να είναι εντός 1 μονάδας ρΗ της βάσης οξέος / συζυγούς ρΚα. Για απλότητα, αυτός ο υπολογισμός δείγματος θα είναι για 1 λίτρο ρυθμιστικού.
2. Προσδιορίστε το λόγο του οξέος προς τη βάση
Χρησιμοποιήστε την εξίσωση Henderson-Hasselbalch (παρακάτω) για να καθορίσετε ποια είναι η αναλογία οξύτητας προς βάση για να δημιουργήσετε ένα ρυθμιστικό διάλυμα με το επιθυμητό ρΗ. Χρησιμοποιήστε την τιμή ρΚα πλησιέστερη στο επιθυμητό σας ρΗ και ο λόγος θα αναφέρεται στο ζεύγος συζεύγματος όξινης βάσης που αντιστοιχεί στο ρΚα.
Εξίσωση HH: pH = pKa + log ([Base] / [Acid])
Για ρυθμιστικό διάλυμα με ρΗ 6,9, [Βάση] / [Οξύ] = 0,4898
Αντικαταστήστε το [Acid] και λύστε το για [Base]
Η επιθυμητή γραμμομοριακότητα του ρυθμιστικού διαλύματος είναι το άθροισμα του [Οξέος] + [Βάση].
Για ένα ρυθμιστικό 1 M, [Base] + [Acid] = 1 και [Base] = 1 - [Acid]
Αν υποκαθιστούμε αυτό στην εξίσωση της σχέσης, από το βήμα 2, παίρνετε:
[Οξύ] = 0,6712 moles / L
Επίλυση για το [Acid]
Χρησιμοποιώντας την εξίσωση: [Base] = 1 - [Acid], μπορείτε να υπολογίσετε ότι:
[Βάση] = 0,3288 moles / L
3. Αναμείξτε τη Βάση Οξέος και Σύζευξης
Αφού χρησιμοποιήσετε την εξίσωση Henderson-Hasselbalch για να υπολογίσετε ποια είναι η αναλογία οξύτητας προς βάση για το ρυθμιστικό σας, ετοιμάστε λίγο λιγότερο από 1 λίτρο διαλύματος χρησιμοποιώντας τις σωστές ποσότητες φωσφορικού μονονατρίου και φωσφορικού δινατρίου.
4. Ελέγξτε το pH
Χρησιμοποιήστε έναν ανιχνευτή pH για να επιβεβαιώσετε ότι έχει επιτευχθεί το σωστό ρΗ για το ρυθμιστικό διάλυμα. Ρυθμίστε ελαφρώς όπως είναι απαραίτητο, χρησιμοποιώντας φωσφορικό οξύ ή υδροξείδιο του νατρίου (NaOH).
5. Διορθώστε την ένταση του ήχου
Μόλις επιτευχθεί το επιθυμητό ρΗ, φέρετε τον όγκο του ρυθμιστικού διαλύματος σε 1 λίτρο. Κατόπιν αραιώστε το ρυθμιστικό όπως επιθυμείτε. Αυτό το ίδιο buffer μπορεί να αραιωθεί για να δημιουργήσει ρυθμιστικά από 0,5 M, 0,1 M, 0,05 M ή οτιδήποτε μεταξύ τους.
6. Συμβουλές για το buffer
Θυμηθείτε ότι το pKa δεν μετράται εύκολα σε μια ακριβή τιμή. Μπορεί να υπάρχουν λίγες διαφορετικές τιμές στη βιβλιογραφία από διαφορετικές πηγές.
7. Τι χρειάζεστε
Για να δημιουργήσετε το buffer, θα χρειαστείτε τρεις ουσίες, ενώ τα υπόλοιπα υλικά είναι εξοπλισμός. Οι ουσίες είναι φωσφορικό νάτριο, φωσφορικό δινάτριο και φωσφορικό οξύ ή υδροξείδιο του νατρίου για τη ρύθμιση του pH.
Θα χρειαστείτε επίσης ένα μετρητή ρΗ και έναν ανιχνευτή και ένα κατάλληλο εργαστήριο. Περιλαμβάνει ογκομετρική φιάλη, βαθμονομημένους κυλίνδρους, ποτήρια και αναδευτήρες.
Τέλος, θα χρειαστείτε ένα αναδευόμενο μαγειρικό σκεύος.