Jak zrobić roztwór buforu fosforanowego

Andrew Brookes / Getty Images

Celem roztworu buforowego jest pomoc w utrzymaniu stabilnego pH, gdy do roztworu zostanie wprowadzona niewielka ilość kwasu lub zasady. Roztwór buforu fosforanowego jest przydatny bufor mieć pod ręką, zwłaszcza do zastosowań biologicznych. Ponieważ kwas fosforowy ma wiele stałych dysocjacji, można przygotować bufory fosforanowe w pobliżu dowolnego z trzech pH, ​​które wynoszą 2,15, 6,86 i 12,32. Bufor jest najczęściej przygotowywany przy użyciu fosforanu monosodowego i jego sprzężonej zasady, fosforanu disodowego.

Materiały buforowe fosforanowe

• Fosforan sodu
• Fosforan disodowy
• Woda
• Kwas fosforowy, aby pH było bardziej kwaśne lub wodorotlenek sodu aby pH było bardziej alkaliczne
• miernik pH
• Wyroby szklane
• Płyta grzejna z mieszadłem

Przygotuj bufor fosforanowy

1. Zdecyduj o stężeniu buforu. Jeśli przygotujesz stężony roztwór buforowy, możesz go w razie potrzeby rozcieńczyć.​
2. Wybierz pH swojego buforu. To pH powinno mieścić się w zakresie jednej jednostki pH od pKa kwasu/koniugatu zasady. Możesz więc przygotować bufor na przykład o pH 2 lub pH 7, ale pH 9 będzie to pchać.
3. Użyj Henderson-Hasselbach równanie do obliczenia, ile kwasu i zasady potrzebujesz. Możesz uprościć obliczenia, jeśli zrobisz 1 litr bufora. Wybierz wartość pKa, która jest najbliższa pH twojego buforu. Na przykład, jeśli chcesz, aby pH twojego bufora było równe 7, użyj pKa równego 6,9: pH = pKa + log ([Baza]/[Kwas])
   stosunek [Baza]/[Kwas] = 1,096
   Molarność buforu jest sumą molarności kwasu i sprzężona baza lub suma [Kwas] + [Podstawa]. Za 1 mln bufor (wybrany, aby ułatwić obliczenia), [Kwas] + [Podstawa] = 1.
   [Baza] = 1 - [Kwas].
   Zastąp to współczynnikiem i rozwiąż:
   [Baza] = 0,523 mola/L.
   Teraz rozwiąż dla [Kwas]: [Baza] = 1 - [Kwas], więc [Kwas] = 0,477 mola/L.
4. Przygotuj roztwór mieszając 0,477 mola fosforanu monosodowego i 0,523 mola fosforanu disodowego w nieco mniej niż litrze wody.
5. Sprawdź pH za pomocą miernik pH i w razie potrzeby dostosować pH za pomocą kwasu fosforowego lub wodorotlenku sodu.
6. Po osiągnięciu pożądanego pH dodaj wodę, aby doprowadzić całkowitą objętość buforu kwasu fosforowego do 1 l.
7. Jeśli przygotowałeś ten bufor jako rozwiązanie podstawowe , można go rozcieńczyć, aby uzupełnić bufory w innych stężeniach, takich jak 0,5 M lub 0,1 M.

Zalety i wady buforów fosforanowych

Dwie kluczowe zalety buforów fosforanowych to to, że fosforan jest dobrze rozpuszczalny w wodzie i ma wyjątkowo wysoką zdolność buforowania. Jednak w niektórych sytuacjach mogą one zostać zrekompensowane pewnymi wadami.

• Fosforany hamują reakcje enzymatyczne.
• Fosforan wytrąca się w etanolu, więc nie można go stosować w preparatach do wytrącania DNA lub RNA.
• Fosforany zatrzymują dwuwartościowe kationy (np. Ca²⁺i Mg²⁺).