A kémia és a biokémia számos fontos reakciója pH-függő, vagyis az oldat pH-értéke fontos szerepet játszhat annak meghatározásában, hogy a reakció gyorsan és gyorsan zajlik-e. Következésképpen azok a pufferoldatok, amelyek segítenek a pH stabilan tartásában, fontosak sok kísérlet futtatásához. A nátrium-acetát gyengén lúgos só és ecetsav vagy ecet konjugált bázisa. Nátrium-acetát és ecetsav keveréke jó puffert biztosít a gyengén savas oldatokhoz. Néhány különböző módszer létezik az acetátpuffer előállítására, de különösen az egyik módszer egyszerű és viszonylag biztonságos.
Határozza meg, hogy mennyi pufferre van szüksége és milyen molaritásra van szüksége a pufferhez. A puffer molaritása az oldott anyag vagy az oldószerben oldott anyag molszáma, osztva az oldat teljes térfogatával. A nátrium-acetát nátriumionokká és acetátionokká válik, amikor vízben oldódik. Következésképpen az acetát molaritása plusz az ecetsav molaritása a puffer teljes molaritása. A szükséges molaritás attól függ, hogy milyen kísérletet próbál végrehajtani, és a különböző kísérleteknél változik. A szükséges puffer mennyisége is változik, ezért kérdezze meg oktatóját, vagy ellenőrizze a protokollt, hogy mire van szüksége.
Határozza meg az ecetsavkoncentráció és az acetátkoncentráció arányát a Henderson-Hasselbalch egyenlet felhasználásával, pH = pKa + log (acetátkoncentráció / ecetsavkoncentráció). Az ecetsav pKa értéke 4,77, míg a szükséges pH a kísérlettől függően változik. Mivel ismeri mind a pH-t, mind a pKa-t, beillesztheti ezeket az értékeket a koncentrációk arányának meghatározásához. Például feltételezve, hogy 4-es pH-ra van szüksége, az egyenletet 4 = 4,77 + log (acetát / ecetsav) vagy -0,77 = log (acetát / ecetsav) értékkel írhatja. Mivel az x = y 10 log bázisát 10-gyel átírhatjuk az y = x értékre, acetát / ecetsav = 0,169.
Használja a koncentrációk és a puffer molaritásának arányát, hogy megtalálja az egyes vegyi anyagok szükséges molaritását. Mivel az acetát molaritása + az ecetsav molaritása = a puffer molaritása, és mivel ismeri az acetát és az ecetsav arányát sav a 2. lépésből, ezt az értéket a puffer molaritási egyenletével helyettesítheti, hogy megtalálja az egyes komponensek molaritását. Például, ha a koncentrációk aránya 0,169, akkor 0,169 = acetát / ecetsav, tehát (0,169) x ecetsavkoncentráció = acetát koncentráció. Helyettesítsen (0,169) x ecetsavkoncentrációt az acetátkoncentrációra a puffer molaritásegyenletében, és 1,169 x ecetsavkoncentráció = puffer molaritása van. Mivel ismeri a puffer molaritását, megoldhatja ezt a problémát az ecetsavkoncentráció meghatározásához, majd megoldhatja az acetátkoncentrációt.
Számolja ki, mennyi ecetsavat és nátrium-acetátot kell hozzáadnia. Ne feledje, hogy amikor egy anyagot hígít, M1 x V1 = M2 x V2, ami azt jelenti, hogy az eredeti térfogat az eredeti molaritás = a végső térfogat és a végleges molaritás szorosa. A 3. lépésben megtalálta a szükséges ecetsav molaritását, tehát M2-vel rendelkezik. Tudja, mennyi pufferre van szüksége, tehát van V2. Ismeri az ecetsav (1 M) molaritását, tehát van M1. Ezekkel a számokkal megoldhatja a V1-et, az ecetsavoldat mennyiségét, amelyet hozzá kell adnia, majd ugyanezt tegye a nátrium-acetát esetében is, amely szintén 1 M oldat.
Mérje meg a mérőhenger segítségével a 4. lépésben kiszámított nátrium-acetát térfogatát, és adja hozzá a főzőpohárhoz. Ugyanezt tegye az ecetsav esetében is. Most annyi vizet adjon hozzá, hogy az oldat teljes térfogata elérje a szükséges puffer teljes mennyiségét (a V2 mennyisége a 4. lépéstől).
Hivatkozások
- "Kémiai alapelvek, az Insight keresése, 4. kiadás"; Peter Atkins, Loretta Jones; 2008.
- Sonoma Állami Egyetem: Biológiai Tanszék állatfiziológia - pufferek készítése
Tippek
- Az acetátpuffer elkészítésének másik módja az, ha nátrium-hidroxidot adunk ecetsavoldathoz, amíg el nem éri a kívánt pH-t. A nátrium-hidroxid erős bázis, ezért veszélyesebb a munkavégzés, ezért a fenti eljárás előnyösebb.
Figyelmeztetések
- Az ecet és a nátrium-acetát szemirritáló és enyhe bőrirritáló hatású. Ne kerüljön szembe vagy bőrre.
A szerzőről
A San Diegóban működő John Brennan 2006 óta ír a tudományról és a környezetről. Cikkei megjelentek a "Plenty", a "San Diego Reader", a "Santa Barbara Independent" és az "East Bay" lapokban. Havonta. "Brennan biológiai tudományokból szerzett diplomát a Kaliforniai Egyetemen, San Diegóban.
Fotók
jar kép S-től Fotolia.com