रसायन विज्ञान और जैव रसायन में कई महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाएं पीएच-निर्भर हैं, जिसका अर्थ है कि समाधान का पीएच यह निर्धारित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है कि प्रतिक्रिया कितनी तेजी से होती है। नतीजतन, पीएच को स्थिर रखने में मदद करने वाले बफर समाधान कई प्रयोग चलाने के लिए महत्वपूर्ण हैं। सोडियम एसीटेट एक कमजोर बुनियादी नमक और एसिटिक एसिड, या सिरका का संयुग्म आधार है। सोडियम एसीटेट और एसिटिक एसिड का मिश्रण कमजोर अम्लीय समाधानों के लिए एक अच्छा बफर बनाता है। एसीटेट बफर तैयार करने के कुछ अलग तरीके मौजूद हैं, लेकिन विशेष रूप से एक विधि सीधी और अपेक्षाकृत सुरक्षित है।
निर्धारित करें कि आपको अपने बफर के लिए कितना बफर चाहिए और आपको किस मोलरिटी की आवश्यकता है। बफर की मोलरता विलेय के मोल की संख्या, या विलायक में घुले पदार्थ की संख्या है, जिसे घोल के कुल आयतन से विभाजित किया जाता है। सोडियम एसीटेट पानी में घुलने पर सोडियम आयनों और एसीटेट आयनों में अलग हो जाएगा। नतीजतन, एसीटेट की दाढ़ प्लस एसिटिक एसिड की दाढ़ बफर की कुल दाढ़ है। आपको जिस मोलरिटी की आवश्यकता होगी, वह इस बात पर निर्भर करता है कि आप किस प्रकार के प्रयोग को करने का प्रयास कर रहे हैं और विभिन्न प्रयोगों के लिए अलग-अलग होंगे। आपको आवश्यक बफर की मात्रा भी अलग-अलग होगी, इसलिए अपने प्रशिक्षक से जांच करें या प्रोटोकॉल की जांच करके देखें कि आपको क्या चाहिए।
हेंडरसन-हसलबल्च समीकरण, पीएच = पीकेए + लॉग (एसीटेट एकाग्रता/एसिटिक एसिड एकाग्रता) का उपयोग करके एसीटेट एकाग्रता के लिए एसिटिक एसिड एकाग्रता का अनुपात निर्धारित करें। एसिटिक एसिड का पीकेए 4.77 है, जबकि आपको जिस पीएच की आवश्यकता है वह आपके प्रयोग के आधार पर अलग-अलग होगा। चूंकि आप पीएच और पीकेए दोनों को जानते हैं, आप सांद्रता के अनुपात को खोजने के लिए इन मानों को प्लग कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, यह मानते हुए कि आपको 4 के पीएच की आवश्यकता है, आप समीकरण को 4 = 4.77 + लॉग (एसीटेट/एसिटिक एसिड) या -0.77 = लॉग (एसीटेट/एसिटिक एसिड) के रूप में लिख सकते हैं। चूँकि x = y का लघुगणक आधार १० को y = x के रूप में फिर से लिखा जा सकता है, एसीटेट/एसिटिक अम्ल = ०.१६९
सांद्रता और बफर मोलरिटी के अनुपात का उपयोग करके आपको प्रत्येक रसायन के लिए आवश्यक मोलरिटी का पता लगाएं। चूंकि एसीटेट की मोलरिटी + एसिटिक एसिड की मोलरिटी = बफर मोलरिटी, और चूंकि आप एसिटिक से एसिटिक का अनुपात जानते हैं चरण 2 से एसिड, आप प्रत्येक घटक की दाढ़ को खोजने के लिए इस मान को बफर मोलरिटी समीकरण में बदल सकते हैं। उदाहरण के लिए, यदि सांद्रता का अनुपात ०.१६९, ०.१६९ = एसीटेट/एसिटिक एसिड है, तो (०.१६९) x एसिटिक एसिड एकाग्रता = एसीटेट एकाग्रता। बफर मोलरिटी समीकरण में एसीटेट सांद्रता के लिए स्थानापन्न (0.169) x एसिटिक एसिड सांद्रता और आपके पास 1.169 x एसिटिक एसिड सांद्रता = बफर मोलरिटी है। चूंकि आप बफर मोलरिटी जानते हैं, आप एसिटिक एसिड एकाग्रता को खोजने के लिए इस समस्या को हल कर सकते हैं, फिर एसीटेट एकाग्रता के लिए हल कर सकते हैं।
गणना करें कि आपको कितना एसिटिक एसिड और सोडियम एसीटेट जोड़ना है। याद रखें कि जब आप किसी पदार्थ को पतला कर रहे हों, तो M1 x V1 = M2 x V2, जिसका अर्थ है कि मूल आयतन मूल मोलरिटी का गुणा = अंतिम वॉल्यूम अंतिम मोलरिटी का गुणा। चरण 3 में, आपको एसिटिक एसिड की मोलरता मिली जिसकी आपको आवश्यकता है, इसलिए आपके पास M2 है। आप जानते हैं कि आपको कितना बफर चाहिए, इसलिए आपके पास V2. आप एसिटिक एसिड (1 एम) की दाढ़ जानते हैं, इसलिए आपके पास एम 1 है। आप इन नंबरों का उपयोग V1 के लिए हल करने के लिए कर सकते हैं, एसिटिक एसिड समाधान की मात्रा जो आपको जोड़नी चाहिए, फिर सोडियम एसीटेट के लिए भी ऐसा ही करें, जो कि 1 एम समाधान भी है।
अंशांकित बेलन का उपयोग करके, चरण 4 में आपके द्वारा परिकलित सोडियम एसीटेट का आयतन मापें और इसे बीकर में जोड़ें। एसिटिक एसिड के लिए भी ऐसा ही करें। अब घोल की कुल मात्रा को आपके लिए आवश्यक कुल बफर राशि (चरण 4 से V2 राशि) तक लाने के लिए पर्याप्त पानी डालें।
संदर्भ
- "रासायनिक सिद्धांत, अंतर्दृष्टि की खोज, चौथा संस्करण"; पीटर एटकिंस, लोरेटा जोन्स; 2008.
- सोनोमा स्टेट यूनिवर्सिटी: जीव विज्ञान विभाग पशु शरीर क्रिया विज्ञान - बफ़र्स की तैयारी
टिप्स
- एसिटेट बफर बनाने का दूसरा तरीका एसिटिक एसिड के घोल में सोडियम हाइड्रॉक्साइड मिलाना है जब तक कि आप वांछित पीएच तक नहीं पहुंच जाते। सोडियम हाइड्रॉक्साइड एक मजबूत आधार है और इसलिए इसके साथ काम करना अधिक खतरनाक है, इसलिए उपरोक्त प्रक्रिया बेहतर है।
चेतावनी
- सिरका और सोडियम एसीटेट आंखों में जलन पैदा करने वाले और त्वचा में हल्की जलन पैदा करने वाले होते हैं। आंखों या त्वचा के संपर्क में न लाएं।
लेखक के बारे में
सैन डिएगो में स्थित, जॉन ब्रेनन 2006 से विज्ञान और पर्यावरण के बारे में लिख रहे हैं। उनके लेख "प्लेंटी," "सैन डिएगो रीडर," "सांता बारबरा इंडिपेंडेंट" और "ईस्ट बेयू" में छपे हैं मासिक।" ब्रेनन ने कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन डिएगो से जीव विज्ञान में विज्ञान स्नातक किया है।
फ़ोटो क्रेडिट
एस द्वारा जार छवि फ़ोटोलिया.कॉम