Una soluzione tampone è una miscela di un acido debole e del suo alcali coniugato, o viceversa. Il suo pH cambia appena quando vengono aggiunte piccole quantità di un acido o di un alcali. Ciò lo rende cruciale per gli esperimenti di laboratorio quando i livelli di pH devono essere mantenuti costanti.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
Per preparare una soluzione tampone di acido citrico, mescolare l'acido citrico con il citrato di sodio (una base coniugata) in acqua deionizzata o distillata, mescolando la soluzione fino a raggiungere il livello di pH desiderato.
Nel 1884 il chimico e ingegnere francese Henry-Louis Le Chatelier offrì uno dei concetti centrali degli equilibri chimici, noto in seguito come principio di Le Chatelier. Descrive cosa succede a un sistema quando qualcosa lo rimuove temporaneamente dall'equilibrio. Un modo per farlo è cambiare la concentrazione di uno dei componenti di una reazione. Il pH è una misura inversa della concentrazione di ioni idrogeno di una soluzione; le soluzioni con un'alta concentrazione di ioni idrogeno hanno un pH basso e le soluzioni con una bassa concentrazione di ioni H+ hanno un pH elevato. Una soluzione tampone deve contenere sostanze che eliminano gli ioni idrogeno o gli ioni idrossido aggiunti, altrimenti il pH della soluzione cambierà. Quando si prepara una soluzione tampone acida, si sposta ulteriormente la posizione dell'equilibrio. Quando si prepara una soluzione tampone alcalina, la posizione di equilibrio si sposta indietro verso l'altro lato. Il tampone agisce contrastando il cambiamento e ristabilendo un equilibrio.
Un tampone acido citrico funziona allo stesso modo di un tampone citrato di sodio. Per fare questo, hai bisogno sia dell'acido citrico che della base coniugata, il citrato di sodio. L'acido citrico è un acido organico debole che si trova naturalmente negli agrumi e può mantenere efficacemente un pH da 3 a 6,2. Il citrato di sodio è il sale sodico dell'acido citrico, con attività alcanizzante. Ci vogliono solo pochi minuti per fare un tampone citrato di sodio.
Mescolare 7,2 ml di acido citrico e 42,8 ml di citrato di sodio. Aggiungere abbastanza acqua deionizzata per portare il volume totale della miscela a 100 ml. L'acqua utilizzata nei tamponi dovrebbe essere il più pura possibile (deionizzata o distillata) per mantenere un pH neutro (cioè, per garantire che l'acqua non influenzi il livello di pH). Usa un pHmetro sensibile per regolare il pH e raggiungere il livello desiderato. Indossare sempre occhiali di sicurezza e guanti. Si raccomanda la supervisione di un adulto per gli esperimenti scientifici.