Guide til fremstilling af en simpel phosphatbuffer

Hvad gør fosfatbuffere skiller sig ud? For det første, fordi den indeholder tre sure protoner, har phosphorsyre flere dissociationskonstanter og kan anvendes til at skabe buffere til en af ​​de tre tilsvarende pH-værdier.

De tre pKa værdier for phosphorsyre (fra CRC Handbook of Chemistry and Physics) er 2. 16, 7. 21 og 12. 32. Mononatriumphosphat og dets konjugatbase, dinatriumphosphat anvendes sædvanligvis til at danne buffere med pH værdier omkring 7, til biologiske anvendelser, som vist her.

At lave denne buffer er lidt sværere end at lave TAE og TBE buffere. Det er dog ikke ekstremt svært. Simpelthen gennemsnitlig. Det skal tage ca. 10 minutter at piske op denne buffer. Sådan er det.

1. Beslut om bufferegenskaberne

Før du laver en buffer, skal du først vide, hvilken molaritet du vil have, at være, hvilket volumen der skal laves og hvad den ønskede pH er. De fleste buffere virker bedst ved koncentrationer mellem 0,1 M og 10 M. pH-værdien skal ligge inden for 1 pH-enhed af syre / konjugatbasis pKa. For enkelhed vil denne prøveberegning være for 1 liter buffer.

2. Bestem forholdet mellem syre og base

Brug Henderson-Hasselbalch ligningen (nedenfor) for at bestemme, hvilket forhold syre til base er nødvendigt for at fremstille en buffer med den ønskede pH. Brug pKa-værdien nærmest den ønskede pH, og forholdet vil henvise til syre-base-konjugatparet, der svarer til den pKa.

HH Ligning: pH = pKa + log ([Base] / [Acid])

Til en buffer med pH 6,9, [Base] / [Acid] = 0. 4898

Erstatning for [Acid] og Løs for [Base]

Den ønskede molaritet af bufferen er summen af ​​[Acid] + [Base].

For en 1 M buffer, [Base] + [Acid] = 1 og [Base] = 1 - [Acid]

Ved at erstatte dette i forholdsligningen fra trin 2 får du: < [Acid] = 0. 6712 mol / L

Løs for [Acid]

Brug af ligningen: [Base] = 1 - [Acid], du kan beregne det:

[Base] = 0 3288 mol / L

3. Bland syre- og konjugatbase

Når du har brugt Henderson-Hasselbalch-ligningen til at beregne, hvilket forhold syre til base er påkrævet til din buffer, skal du forberede lige under 1 liter opløsning ved hjælp af de korrekte mængder mononatriumphosphat og dinatriumfosfat .

4. Kontroller pH

Brug en pH-sonde for at bekræfte, at den korrekte pH for bufferen er nået. Juster let efter behov ved hjælp af fosforsyre eller natriumhydroxid (NaOH).

5. Korrigér volumen

Når først den ønskede pH er nået, bringes volumenet af buffer til 1 liter. Fortynd derefter bufferen som ønsket. Denne samme buffer kan fortyndes for at skabe buffere på 0,5 M, 0,1 M, 0, 05 M eller noget derimellem.

6. Tips til bufferen

Husk at pKa ikke måles let til en nøjagtig værdi.Lidt forskellige værdier kan være tilgængelige i litteraturen fra forskellige kilder.

7. Hvad du har brug for

For at lave bufferen skal du bruge tre stoffer, mens de resterende materialer er udstyr. Stofferne er mononatriumphosphat, dinatriumphosphat og phosphorsyre eller natriumhydroxid for at justere pH.

Du skal også bruge en pH-meter og probe og passende labware. Dette omfatter en volumetrisk kolbe, graduerede cylindre, bæger og rørstænger.

Endelig skal du have en kogeplade.