Een bufferoplossing is een mengsel van een zwak zuur en zijn geconjugeerde alkali, of omgekeerd. De pH verandert nauwelijks wanneer er kleine hoeveelheden zuur of alkali aan worden toegevoegd. Dit maakt het cruciaal voor laboratoriumexperimenten wanneer de pH-waarden constant moeten worden gehouden.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Om een citroenzuurbufferoplossing te maken, meng je citroenzuur met natriumcitraat (een geconjugeerde base) in gedeïoniseerd of gedestilleerd water en roer je de oplossing totdat je de gewenste pH-waarde hebt bereikt.
In 1884 presenteerde de Franse scheikundige en ingenieur Henry-Louis Le Chatelier een van de centrale concepten van chemische evenwichten, daarna bekend als het principe van Le Chatelier. Het beschrijft wat er met een systeem gebeurt als iets het tijdelijk uit zijn evenwicht haalt. Een manier om dit te doen is door de concentratie van een van de componenten van een reactie te veranderen. pH is een omgekeerde maat voor de waterstofionenconcentratie van een oplossing; oplossingen met een hoge concentratie aan waterstofionen hebben een lage pH, en oplossingen met een lage concentratie aan H+-ionen hebben een hoge pH. Een bufferoplossing moet stoffen bevatten die eventueel toegevoegde waterstofionen of hydroxide-ionen wegnemen, anders verschuift de pH van de oplossing. Wanneer je een zure bufferoplossing maakt, kantel je de positie van het evenwicht verder naar één kant. Wanneer je een alkalische bufferoplossing maakt, verschuift de evenwichtspositie terug naar de andere kant. De buffer werkt door de verandering tegen te gaan en het evenwicht te herstellen.
Een citroenzuurbuffer werkt op dezelfde manier als een natriumcitraatbuffer. Om dit te maken heb je zowel citroenzuur als de geconjugeerde base natriumcitraat nodig. Citroenzuur is een zwak organisch zuur dat van nature in citrusvruchten voorkomt en efficiënt een pH van 3 tot 6,2 kan handhaven. Natriumcitraat is het natriumzout van citroenzuur, met alkaniserende activiteit. Het duurt maar een paar minuten om een natriumcitraatbuffer te maken.
Meng 7,2 ml citroenzuur en 42,8 ml natriumcitraat. Voeg voldoende gedeïoniseerd water toe om het totale volume van het mengsel op 100 ml te brengen. Water dat in buffers wordt gebruikt, moet zo zuiver mogelijk zijn (gedeïoniseerd of gedestilleerd) om een neutrale pH te behouden (d.w.z. om ervoor te zorgen dat het water de pH-waarde niet beïnvloedt). Gebruik een gevoelige pH-meter om de pH aan te passen en het gewenste niveau te bereiken. Draag altijd een veiligheidsbril en handschoenen. Toezicht door een volwassene wordt aanbevolen voor wetenschappelijke experimenten.