化学および生化学における多くの重要な反応はpHに依存します。つまり、溶液のpHは、反応が発生するかどうか、および発生する速度を決定する上で重要な役割を果たすことができます。 したがって、pHを安定に保つのに役立つ緩衝液は、多くの実験を実行するために重要です。 酢酸ナトリウムは弱塩基性の塩であり、酢酸または酢の共役塩基です。 酢酸ナトリウムと酢酸の混合物は、弱酸性溶液の優れた緩衝液になります。 酢酸緩衝液を調製する方法はいくつかありますが、特に1つの方法は簡単で、比較的安全です。
必要なバッファーの量と、バッファーに必要なモル濃度を決定します。 緩衝液のモル濃度は、溶質または溶媒に溶解した物質のモル数を溶液の総量で割ったものです。 酢酸ナトリウムは、水に溶けるとナトリウムイオンと酢酸イオンに解離します。 したがって、酢酸塩のモル濃度に酢酸のモル濃度を加えたものが、緩衝液の総モル濃度になります。 必要なモル濃度は、実行しようとしている実験の種類によって異なり、実験ごとに異なります。 必要なバッファーの量もさまざまなので、インストラクターに確認するか、プロトコルを確認して必要なものを確認してください。
Henderson-Hasselbalchの式、pH = pKa + log（酢酸濃度/酢酸濃度）を使用して、酢酸濃度と酢酸濃度の比率を決定します。 酢酸のpKaは4.77ですが、必要なpHは実験によって異なります。 pHとpKaの両方がわかっているので、これらの値をプラグインして濃度の比率を見つけることができます。 たとえば、4のpHが必要であると仮定すると、式を4 = 4.77 + log（酢酸塩/酢酸）または-0.77 = log（酢酸塩/酢酸）と書くことができます。 x = yの10を底とする対数は10としてy = xに書き換えることができるため、酢酸塩/酢酸= 0.169です。
濃度と緩衝液のモル濃度の比率を使用して、各化学物質に必要なモル濃度を見つけます。 酢酸塩のモル濃度+酢酸のモル濃度=緩衝液のモル濃度であり、酢酸塩と酢酸塩の比率がわかっているため ステップ2の酸は、この値をバッファーのモル濃度の式に代入して、各成分のモル濃度を求めることができます。 たとえば、濃度の比率が0.169の場合、0.169 =酢酸塩/酢酸塩であるため、（0.169）x酢酸濃度=酢酸塩濃度です。 バッファーモル濃度の式で酢酸濃度を（0.169）x酢酸濃度に置き換えると、1.169x酢酸濃度=バッファーモル濃度になります。 緩衝液のモル濃度がわかっているので、この問題を解いて酢酸濃度を見つけ、次に酢酸塩濃度を解くことができます。
追加する必要のある酢酸と酢酸ナトリウムの量を計算します。 物質を希釈するときは、M1 x V1 = M2 x V2であることを忘れないでください。つまり、元の体積に元のモル濃度を掛けたもの=最終的な体積に最終的なモル濃度を掛けたものです。 ステップ3で、必要な酢酸のモル濃度を見つけたので、M2ができました。 必要なバッファの量がわかっているので、V2があります。 あなたは酢酸（1 M）のモル濃度を知っているので、M1があります。 これらの数値を使用して、追加する必要のある酢酸溶液の量であるV1を解き、次に1M溶液でもある酢酸ナトリウムについても同じことを行うことができます。
メスシリンダーを使用して、ステップ4で計算した酢酸ナトリウムの量を測定し、ビーカーに追加します。 酢酸についても同じようにします。 次に、溶液の総量を必要な総バッファー量（ステップ4のV2量）まで上げるのに十分な水を追加します。
参考文献
- "化学原理、洞察の探求、第4版"; ピーター・アトキンス、ロレッタ・ジョーンズ; 2008.
- ソノマ州立大学：生物学部動物生理学-緩衝液の調製
チップ
- 酢酸緩衝液を作る別の方法は、希望のpHに達するまで水酸化ナトリウムを酢酸溶液に加えることです。 水酸化ナトリウムは強塩基であるため、取り扱いがより危険です。したがって、上記の手順が望ましいです。
警告
- 酢と酢酸ナトリウムは、目の刺激物と軽度の皮膚刺激物です。 目や皮膚に触れないでください。
著者について
サンディエゴを拠点とするジョン・ブレナンは、2006年から科学と環境について執筆しています。 彼の記事は「Plenty」、「San Diego Reader」、「Santa Barbara Independent」、「EastBay」に掲載されています。 毎月。」ブレナンは、カリフォルニア大学サンディエゴ校で生物学の理学士号を取得しています。
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