गाइड एक साधारण फॉस्फेट बफर बनाने के लिए

रसायन विज्ञान में, ए बफरसमाधान जब एसिड या बेस की एक छोटी राशि को एक समाधान में पेश किया जाता है तो एक स्थिर पीएच बनाए रखने के लिए कार्य करता है। फॉस्फेट बफर समाधान जैविक अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से उपयोगी है, जो पीएच परिवर्तनों के प्रति विशेष रूप से संवेदनशील हैं क्योंकि किसी भी तीन पीएच स्तर के पास समाधान तैयार करना संभव है।

फॉस्फोरिक एसिड के लिए तीन पीकेए मान केमेस्ट्री और फ़ीजिक्स के लिए सीआरसी हैंडबुक) २.१६, 7.2.२१, और १२.३२ हैं। मोनोसोडियम फॉस्फेट और इसके संयुग्मक आधार, डिसोडियम फॉस्फेट का उपयोग आमतौर पर जैविक अनुप्रयोगों के लिए 7 के आसपास पीएच मानों को उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, जैसा कि यहां दिखाया गया है।

• ध्यान दें: याद रखें कि pKa आसानी से एक सटीक मान नहीं मापा जाता है। अलग-अलग स्रोतों से साहित्य में थोड़ा अलग मूल्य उपलब्ध हो सकता है।

इस बफ़र को बनाना TAE और TBE बफ़र बनाने की तुलना में थोड़ा अधिक जटिल है, लेकिन यह प्रक्रिया कठिन नहीं है और इसमें केवल 10 मिनट लगने चाहिए।

अपना फॉस्फेट बफर बनाने के लिए, आपको निम्नलिखित सामग्रियों की आवश्यकता होगी:

• मोनोसोडियम फॉस्फेट
• Disodium फॉस्फेट।
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• फॉस्फोरिक एसिड या सोडियम हाइड्रोक्साइड (NaOH)
• पीएच मीटर और जांच
• बड़ा फ्लास्क
• सिलिंडर सिलवाया
• बीकर
• हलचल बार
• हड़कंप मच गया

बफ़र बनाने से पहले, आपको पहले यह पता होना चाहिए कि आप कौन सी मलेरिटी चाहते हैं, यह किस मात्रा में बनाना है, और वांछित पीएच क्या है। अधिकांश बफ़र 0.1 एम और 10 एम के बीच सांद्रता में सबसे अच्छा काम करते हैं। पीएच एसिड / संयुग्मित बेस पीकेए की 1 पीएच इकाई के भीतर होना चाहिए। सादगी के लिए, यह नमूना गणना 1 लीटर बफर बनाता है।

वांछित पीएच का बफर बनाने के लिए आधार के किस अनुपात की आवश्यकता होती है, यह निर्धारित करने के लिए हेंडरसन-हैसेलबच (एचएच) समीकरण (नीचे) का उपयोग करें। अपने वांछित पीएच के निकटतम पीकेए मूल्य का उपयोग करें; अनुपात एसिड-बेस संयुग्म जोड़ी को संदर्भित करता है जो उस pKa से मेल खाती है।

एचएच समीकरण: पीएच = पीकेए + लॉग ([बेस] / [एसिड])

पीएच 6.9 के एक बफर के लिए, [बेस] / [एसिड] = 0.4898

[एसिड] के लिए स्थानापन्न और [बेस] के लिए हल

बफर की वांछित दाढ़ [एसिड] + [बेस] का योग है।

1 एम बफर के लिए, [बेस] + [एसिड] = 1 और [आधार] = १ - [अम्ल]

चरण 2 से, इसे अनुपात समीकरण में प्रतिस्थापित करके, आपको यह मिलता है:

[एसिड] = ०.६ Acid१२ मोल्स / एल

[एसिड] के लिए हल

समीकरण का उपयोग करना: [आधार] = १ - [एसिड], आप इसकी गणना कर सकते हैं:

[आधार] = 0.3288 मोल / एल

तुम्हारे जाने के बाद हेंडरसन-Hasselbalch आपके बफर के लिए आवश्यक एसिड के अनुपात की गणना करने के लिए समीकरण, मोनोसोडियम फॉस्फेट और डायोडियम फॉस्फेट की सही मात्रा का उपयोग करके समाधान के 1 लीटर के नीचे तैयार करें।

पीएच की जांच करें कि बफर के लिए सही पीएच पहुँच गया है या नहीं। फॉस्फोरिक एसिड या सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH) का उपयोग करके आवश्यक रूप से थोड़ा समायोजित करें।

एक बार वांछित पीएच पहुंचने के बाद, बफर की मात्रा 1 लीटर तक ले आएं। फिर बफर को वांछित के रूप में पतला करें। इसी बफ़र को 0.5 M, 0.1 M, 0.05 M या बीच की किसी भी चीज़ के बफ़र्स बनाने के लिए पतला किया जा सकता है।

यहाँ दो उदाहरण दिए गए हैं कि कैसे एक फॉस्फेट बफर की गणना की जा सकती है, जैसा कि क्लाइव डेनिसन द्वारा वर्णित किया गया है, जो कि नेटाल विश्वविद्यालय, दक्षिण अफ्रीका में जैव रसायन विभाग है।

आवश्यकता 0.1 एम Na-फॉस्फेट बफर, पीएच 7.6 के लिए है।

हेंडरसन-हैसेलबच समीकरण में, पीएच = पीकेए + लॉग ([नमक] / [एसिड]), नमक Na2HPO4 है और एसिड NaHzPO4 है। एक बफर अपने पीकेए पर सबसे प्रभावी है, जो कि वह बिंदु है जहां [नमक] = [एसिड]। समीकरण से यह स्पष्ट है कि अगर [नमक]> [एसिड], पीएच pKa से अधिक होगा, और यदि [नमक]

NaH2PO4 + NaOH - + Na2HPO4 + H20।

एक बार जब घोल को सही pH का शीर्षक दिया जाता है, तो यह पतला (कम से कम एक छोटे से अधिक) हो सकता है रेंज, ताकि आदर्श व्यवहार से विचलन छोटा हो) जो वॉल्यूम को वांछित देगा molarity। एचएच समीकरण बताता है कि एसिड के लिए नमक का अनुपात, उनकी पूर्ण सांद्रता के बजाय, पीएच को निर्धारित करता है। ध्यान दें कि:

• इस प्रतिक्रिया में, केवल उप-उत्पाद पानी है।
• बफर की दाढ़ को एसिड के द्रव्यमान, NaH2PO4 से निर्धारित किया जाता है, जिसे बाहर तौला जाता है, और अंतिम मात्रा जिस पर समाधान बनाया जाता है। (इस उदाहरण के लिए अंतिम समाधान के प्रति लीटर में 15.60 ग्राम की आवश्यकता होगी।)
• NaOH की एकाग्रता का कोई सरोकार नहीं है, इसलिए किसी भी मनमानी एकाग्रता का उपयोग किया जा सकता है। यह निश्चित रूप से, उपलब्ध मात्रा में आवश्यक पीएच परिवर्तन को प्रभावित करने के लिए पर्याप्त रूप से केंद्रित होना चाहिए।
• प्रतिक्रिया का तात्पर्य है कि केवल एक सामान्य गणना और एक ही वजन की आवश्यकता है: केवल एक समाधान किए जाने की आवश्यकता है, और सभी सामग्री का वजन बफर में उपयोग किया जाता है - अर्थात, नहीं है बेकार।

ध्यान दें कि पहले उदाहरण में "नमक" (Na2HPO4) को तौलना सही नहीं है, क्योंकि यह अवांछित अवांछित उत्पाद देता है। यदि नमक का एक घोल बनाया जाता है, तो इसका पीएच pKa से ऊपर हो जाएगा, और पीएच को कम करने के लिए इसे एक एसिड के साथ अनुमापन की आवश्यकता होगी। यदि HC1 का उपयोग किया जाता है, तो प्रतिक्रिया होगी:

Na2HPO4 + HC1 - + NaH2PO4 + NaC1,

एक अनिश्चित एकाग्रता की उपज, जो बफर में नहीं चाहता था, NaC1 उपज। कभी-कभी - उदाहरण के लिए, आयन एक्सचेंज में आयनिक-शक्ति प्रवणता क्षीणता के लिए, यह कहना आवश्यक है कि, [NaC1] बफर पर आरोपित है। ग्रेडिएंट जनरेटर के दो कक्षों के लिए दो बफ़र्स की आवश्यकता होती है: शुरुआती बफर (यानी, संतुलन बफर, बिना जोड़े गए NaC1 या NaC1 की एकाग्रता शुरू करना) और परिष्करण बफर, जो शुरुआती बफर के समान है लेकिन इसके अतिरिक्त NaC1 की परिष्करण एकाग्रता भी शामिल है। परिष्करण बफर बनाने में, सामान्य आयन प्रभाव (सोडियम आयन के कारण) को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

उदाहरण के रूप में जर्नल में जैव रासायनिक शिक्षा16(4), 1988.

आवश्यकता एक आयनिक-शक्ति ढाल परिष्करण बफर, 0.1 एम Na-फॉस्फेट बफर, पीएच 7.6, 1.0 M NaCl युक्त के लिए है.

इस स्थिति में, NaC1 को तौलना और NaHEPO4 के साथ मिलकर बनाया गया है; आम आयन प्रभाव अनुमापन में हिसाब किया जाता है, और जटिल गणना इस प्रकार से बचा जाता है। 1 लीटर बफर के लिए, NaH2PO4.2H20 (15.60 ग्राम) और NaC1 (58.44 ग्राम) आसुत H20 के लगभग 950 मिलीलीटर में भंग कर दिया जाता है, पीएच 7.6 के लिए एक काफी केंद्रित NaOH समाधान (लेकिन मनमाना एकाग्रता) के साथ और 1 तक बनाया गया लीटर।

उदाहरण के रूप में जर्नल में जैव रासायनिक शिक्षा16(4), 1988.