Ako vyrobiť roztok fosfátového pufra

Andrew Brookes / Getty Images

Cieľom tlmivého roztoku je pomôcť udržať stabilné pH, keď sa do roztoku pridá malé množstvo kyseliny alebo zásady. Praktický je fosfátový tlmivý roztok vyrovnávacej pamäte mať okolo seba, najmä pre biologické aplikácie. Pretože kyselina fosforečná má viacero disociačných konštánt, môžete pripraviť fosfátové pufre v blízkosti ktoréhokoľvek z troch pH, ​​ktoré sú 2,15, 6,86 a 12,32. Pufor sa najčastejšie pripravuje s použitím fosforečnanu sodného a jeho konjugovanej bázy, fosforečnanu sodného.

Fosfátové pufrovacie materiály

• Fosforečnan sodný
• Fosforečnan sodný
• Voda
• Kyselina fosforečná, aby pH bolo kyslejšie resp hydroxid sodný aby bolo pH zásaditejšie
• pH meter
• Sklo
• Horúca platňa s miešacou tyčinkou

Pripravte si fosfátový pufor

1. Rozhodnite o koncentrácii pufra. Ak si pripravíte koncentrovaný tlmivý roztok, môžete si ho podľa potreby zriediť.​
2. Rozhodnite sa pre pH vášho pufra. Toto pH by malo byť v rámci jednej jednotky pH od pKa kyseliny/konjugovanej zásady. Môžete si teda pripraviť pufor napríklad s pH 2 alebo pH 7, ale pH 9 by to stlačilo.
3. Použi Henderson-Hasselbach rovnica na výpočet toho, koľko kyseliny a zásady potrebujete. Výpočet si môžete zjednodušiť, ak vyrobíte 1 liter pufra. Vyberte hodnotu pKa, ktorá je najbližšie k pH vášho pufra. Napríklad, ak chcete, aby pH vášho pufra bolo 7, potom použite pKa 6,9: pH = pKa + log ([Báza]/[Kyselina])
   pomer [báza]/[kyselina] = 1,096
   Molarita pufra je súčtom molarít kyseliny a konjugovaná báza alebo súčet [Acid] + [Base]. Za 1 M vyrovnávacej pamäte (vybraté na uľahčenie výpočtu), [Kyselina] + [Báza] = 1.
   [Báza] = 1 - [Kyselina].
   Dosaďte to do pomeru a vyriešte:
   [Báza] = 0,523 mol/l.
   Teraz vyriešte pre [Kyselina]: [Báza] = 1 - [Kyselina], takže [Kyselina] = 0,477 mol/l.
4. Roztok sa pripraví zmiešaním 0,477 mólu fosforečnanu sodného a 0,523 mólu fosforečnanu sodného v trochu menej ako litri vody.
5. Skontrolujte pH pomocou a pH meter a podľa potreby upravte pH pomocou kyseliny fosforečnej alebo hydroxidu sodného.
6. Po dosiahnutí požadovaného pH pridajte vodu, aby sa celkový objem tlmivého roztoku kyseliny fosforečnej zvýšil na 1 l.
7. Ak ste tento pufor pripravili ako a zásobný roztok , môžete ho zriediť, aby ste vytvorili pufry v iných koncentráciách, ako je 0,5 M alebo 0,1 M.

Výhody a nevýhody fosfátových pufrov

Dve kľúčové výhody fosfátových pufrov sú, že fosfát je vysoko rozpustný vo vode a že má extrémne vysokú pufrovaciu kapacitu. Tieto však môžu byť v niektorých situáciách kompenzované určitými nevýhodami.

• Fosfáty inhibujú enzymatické reakcie.
• Fosfát sa vyzráža v etanole, preto ho nemožno použiť v prípravkoch na vyzrážanie DNA alebo RNA.
• Fosfáty sekvestrujúce dvojmocné katióny (napr²⁺a Mg²⁺).