Kako narediti raztopino fosfatnega pufra

Andrew Brookes / Getty Images

Cilj pufrske raztopine je pomagati vzdrževati stabilen pH, ko v raztopino vnesemo majhno količino kisline ali baze. Raztopina fosfatnega pufra je priročna medpomnilnik imeti naokoli, zlasti za biološke aplikacije. Ker ima fosforna kislina več disociacijskih konstant, lahko pripravite fosfatne pufre blizu katerega koli od treh pH, ​​ki so 2,15, 6,86 in 12,32. Pufer je najpogosteje pripravljen z uporabo mononatrijevega fosfata in njegove konjugirane baze, dinatrijevega fosfata.

Materiali fosfatnega pufra

• Mononatrijev fosfat
• Dinatrijev fosfat
• voda
• Fosforjeva kislina, da bo pH bolj kisel oz natrijev hidroksid da bo pH bolj alkalen
• pH meter
• Steklenina
• Grelna plošča z mešalno palico

Pripravite fosfatni pufer

1. Odločite se za koncentracijo pufra. Če pripravite koncentrirano pufersko raztopino, jo lahko po potrebi razredčite.​
2. Odločite se za pH vašega pufra. Ta pH mora biti znotraj ene pH enote od pKa kisline/konjugirane baze. Tako lahko na primer pripravite pufer pri pH 2 ali pH 7, vendar bi ga pH 9 potisnil.
3. Uporabi Henderson-Hasselbach enačba za izračun, koliko kisline in baze potrebujete. Izračun lahko poenostavite, če naredite 1 liter pufra. Izberite vrednost pKa, ki je najbližja pH vašega pufra. Na primer, če želite, da je pH vašega pufra 7, uporabite pKa 6,9: pH = pKa + log ([Baza]/[Kislina])
   razmerje [baza]/[kislina] = 1,096
   Molarnost pufra je vsota molarnosti kisline in konjugirana osnova ali vsota [kislina] + [baza]. Za 1M medpomnilnik (izbrano za lažji izračun), [Kislina] + [Baza] = 1.
   [Baza] = 1 - [Kislina].
   To zamenjajte v razmerje in rešite:
   [Osnova] = 0,523 mola/l.
   Zdaj rešite za [Kislina]: [Baza] = 1 - [Kislina], torej [Kislina] = 0,477 mola/L.
4. Raztopino pripravite tako, da zmešate 0,477 mola mononatrijevega fosfata in 0,523 mola dinatrijevega fosfata v malo manj kot liter vode.
5. Preverite pH z uporabo a pH meter in po potrebi prilagodite pH s fosforno kislino ali natrijevim hidroksidom.
6. Ko dosežete želeni pH, dodajte vodo, da dosežete skupno prostornino pufra fosforne kisline na 1 L.
7. Če ste ta medpomnilnik pripravili kot a osnovna raztopina , ga lahko razredčite za pripravo pufrov v drugih koncentracijah, na primer 0,5 M ali 0,1 M.

Prednosti in slabosti fosfatnih pufrov

Dve ključni prednosti fosfatnih pufrov sta, da je fosfat zelo topen v vodi in da ima izjemno visoko pufersko zmogljivost. Vendar pa jih lahko v nekaterih situacijah izravnajo določene slabosti.

• Fosfati zavirajo encimske reakcije.
• Fosfat se obarja v etanolu, zato ga ni mogoče uporabiti v pripravkih za obarjanje DNK ali RNK.
• Fosfati vežejo dvovalentne katione (npr. Ca²⁺in Mg²⁺).