아세테이트 버퍼를 준비하는 방법

화학 및 생화학에서 많은 중요한 반응은 pH 의존적입니다. 즉, 용액의 pH는 반응의 발생 여부와 속도를 결정하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다. 결과적으로 pH를 안정적으로 유지하는 데 도움이되는 완충액은 많은 실험을 실행하는 데 중요합니다. 아세트산 나트륨은 약 염기성 염이며 아세트산 또는 식초의 공액 염기입니다. 아세트산 나트륨과 아세트산의 혼합물은 약산성 용액에 좋은 완충액이됩니다. 아세테이트 버퍼를 준비하는 몇 가지 다른 방법이 있지만 특히 한 가지 방법은 간단하고 상대적으로 안전합니다.

필요한 완충액의 양과 완충액에 필요한 몰 농도를 결정하십시오. 완충액의 몰도는 용질 또는 용매에 용해 된 물질의 몰 수를 용액의 총 부피로 나눈 값입니다. 아세트산 나트륨은 물에 용해되면 나트륨 이온과 아세트산 이온으로 분해됩니다. 결과적으로 아세테이트의 몰 농도와 아세트산의 몰 농도는 완충액의 총 몰 농도가됩니다. 필요한 어금니는 수행하려는 실험의 종류에 따라 다르며 실험마다 다릅니다. 필요한 버퍼의 양도 다를 수 있으므로 강사에게 확인하거나 프로토콜을 확인하여 필요한 것을 확인하십시오.

Henderson-Hasselbalch 방정식, pH = pKa + log (아세테이트 농도 / 아세트산 농도)를 사용하여 아세트산 농도 대 아세테이트 농도의 비율을 결정합니다. 아세트산의 pKa는 4.77이며 필요한 pH는 실험에 따라 다릅니다. pH와 pKa를 모두 알고 있으므로이 값을 연결하여 농도 비율을 찾을 수 있습니다. 예를 들어 pH 4가 필요하다고 가정하면 방정식을 4 = 4.77 + log (아세테이트 / 아세트산) 또는 -0.77 = log (아세테이트 / 아세트산)로 작성할 수 있습니다. x = y의 log base 10은 y = x에 10으로 다시 쓸 수 있으므로 아세테이트 / 아세트산 = 0.169입니다.

농도와 버퍼 몰 농도의 비율을 사용하여 각 화학 물질에 필요한 몰 농도를 찾으십시오. 아세트산의 몰 농도 + 아세트산의 몰 농도 = 완충액 몰 농도이고, 아세트산과 아세트산의 비율을 알고 있기 때문에 이 값을 버퍼 몰 농도 방정식에 대입하여 각 성분의 몰 농도를 찾을 수 있습니다. 예를 들어 농도 비율이 0.169이면 0.169 = 아세테이트 / 아세트산이므로 (0.169) x 아세트산 농도 = 아세테이트 농도입니다. 버퍼 몰 농도 방정식에서 아세테이트 농도를 (0.169) x 아세트산 농도로 바꾸면 1.169 x 아세트산 농도 = 버퍼 몰 농도가됩니다. 버퍼 몰 농도를 알고 있으므로이 문제를 해결하여 아세트산 농도를 찾은 다음 아세트산 염 농도를 구할 수 있습니다.

추가해야 할 아세트산과 아세트산 나트륨의 양을 계산하십시오. 물질을 희석 할 때 M1 x V1 = M2 x V2라는 것을 기억하십시오. 즉, 원래 부피 x 원래 몰 농도 = 최종 부피 x 최종 몰 농도를 곱한 것입니다. 3 단계에서 필요한 아세트산의 몰 농도를 찾았으므로 M2가 있습니다. 필요한 버퍼의 양을 알고 있으므로 V2가 있습니다. 아세트산 (1M)의 몰 농도를 알고 있으므로 M1이 있습니다. 이 숫자를 사용하여 추가해야하는 아세트산 용액의 양인 V1을 구한 다음 1M 용액 인 아세트산 나트륨에 대해서도 동일한 작업을 수행 할 수 있습니다.

눈금이 매겨진 실린더를 사용하여 4 단계에서 계산 한 아세트산 나트륨의 부피를 측정하고 비커에 추가합니다. 아세트산에 대해서도 똑같이하십시오. 이제 용액의 총 부피가 필요한 총 완충액 양 (4 단계의 V2 양)이되도록 충분한 물을 추가합니다.

참고 문헌

  • "화학 원리, 통찰력을위한 탐구, 4 판"; 피터 앳킨스, 로레타 존스; 2008.
  • 소노마 주립 대학: 동물 생리학 생물학과-완충액 준비

  • 아세테이트 완충액을 만드는 또 다른 방법은 원하는 pH에 도달 할 때까지 아세트산 용액에 수산화 나트륨을 첨가하는 것입니다. 수산화 나트륨은 강염기이므로 작업하기에 더 위험하므로 위의 절차가 바람직합니다.

경고

  • 식초와 아세트산 나트륨은 눈에 자극을주고 피부에 약한 자극을줍니다. 눈이나 피부에 닿지 않도록하십시오.

저자 정보

샌디에이고에 기반을 둔 John Brennan은 2006 년부터 과학과 환경에 대해 글을 쓰고 있습니다. 그의 기사는 "Plenty", "San Diego Reader", "Santa Barbara Independent"및 "East Bay"에 게재되었습니다. 월간. "Brennan은 샌디에이고의 캘리포니아 대학교에서 생물학 학사 학위를 받았습니다.

사진 크레딧

S의 항아리 이미지 Fotolia.com

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