Hoe maak je een fosfaatbufferoplossing

Het doel van een bufferoplossing is om een ​​stabiele pH te helpen handhaven wanneer een kleine hoeveelheid zuur of base in een oplossing wordt geïntroduceerd. Een fosfaatbufferoplossing is een handige buffer om in de buurt te hebben, vooral voor biologische toepassingen. Omdat fosforzuur meerdere dissociatieconstanten heeft, kunt u fosfaatbuffers bereiden in de buurt van een van de drie pH's, die 2,15, 6,86 en 12,32 zijn. De buffer wordt meestal bereid bij pH 7 met behulp van mononatriumfosfaat en zijn geconjugeerde base, dinatriumfosfaat.

Fosfaatbuffermaterialen

• Mononatriumfosfaat
• Dinatriumfosfaat
• Water
• Fosforzuur om de pH zuurder te maken of natriumhydroxide om de pH alkalischer te maken
• pH-meter
• Glaswerk
• Kookplaat met roerstaaf

Bereid de fosfaatbuffer voor

1. Bepaal de concentratie van de buffer. De meeste buffers worden gebruikt in een concentratie tussen 0,1 M en 10 M. Als u een geconcentreerde bufferoplossing vormt, kunt u deze zo nodig verdunnen.
2. Bepaal de pH voor uw buffer. Deze pH moet binnen één pH-eenheid van de pKa van de zuur / geconjugeerde base liggen. Dus je kunt bijvoorbeeld een buffer bereiden met pH 2 of pH 7, maar pH 9 zou er op duwen.
3. Gebruik de Henderson-Hasselbach-vergelijking om te berekenen hoeveel zuur en base je nodig hebt. U kunt de berekening vereenvoudigen als u 1 liter buffer maakt. Selecteer de pKa-waarde die het dichtst bij de pH van uw buffer ligt. Als u bijvoorbeeld wilt dat de pH van uw buffer 7 is, gebruikt u de pKa van 6,9: pH = pKa + log ([Base] / [Acid])
   verhouding van [base] / [zuur] = 1,096
   De molariteit van de buffer is de som van de molariteiten van het zuur en de geconjugeerde base of de som van [zuur] + [base]. Voor een buffer van 1 M (geselecteerd om de berekening gemakkelijk te maken), [Zuur] + [Basis] = 1.
   [Base] = 1 - [Acid].
   Vervang dit in de verhouding en los het op:
   [Basis] = 0,523 mol / l.
   Los nu op voor [Acid]: [Base] = 1 - [Acid], dus [Acid] = 0.477 mol / L.
4. Bereid de oplossing door 0,477 mol mononatriumfosfaat en 0,523 mol dinatriumfosfaat te mengen in iets minder dan een liter water.
5. Controleer de pH met een pH-meter en pas de pH indien nodig aan met fosforzuur of natriumhydroxide.
6. Zodra u de gewenste pH hebt bereikt, voegt u water toe om het totale volume fosforzuurbuffer op 1 L te brengen.
7. Als u deze buffer als voorraadoplossing hebt bereid, kunt u deze verdunnen om buffers aan te maken bij andere concentraties, zoals 0,5 M of 0,1 M.

Voor- en nadelen van fosfaatbuffers

De twee belangrijkste voordelen van fosfaatbuffers zijn dat fosfaat zeer goed oplosbaar is in water en dat het een extreem hoge buffercapaciteit heeft. In sommige situaties kunnen deze echter worden gecompenseerd door bepaalde nadelen.

• Fosfaten remmen enzymatische reacties.
• Fosfaat slaat neer in ethanol, dus het kan niet worden gebruikt in preparaten om DNA of RNA neer te slaan.
• Fosfaten sekwestreren tweewaardige kationen (bijvoorbeeld Ca²⁺ en Mg²⁺).