Hur man gör en fosfatbuffertlösning

Målet med en buffertlösning är att hjälpa till att upprätthålla ett stabilt pH när en liten mängd syra eller bas införs i en lösning. En fosfatbuffertlösning är en praktisk buffert att ha runt, speciellt för biologiska tillämpningar. Eftersom fosforsyra har flera dissociationskonstanter kan du framställa fosfatbuffertar nära något av de tre pH-värdena, som är vid 2,15, 6,86 och 12,32. Bufferten framställs oftast vid pH 7 med användning av monosodiumfosfat och dess konjugatbas, dinatriumfosfat.

Fosfatbuffertmaterial

• Monosodium fosfat
• Dinatriumfosfat
• Vatten
• Fosforsyra för att göra pH surare eller natriumhydroxid för att göra pH mer alkaliskt
• PH-mätare
• Glas
• Kokplatta med omrörningsstång

Förbered fosfatbufferten

1. Bestäm om buffertens koncentration. De flesta buffertar används i en koncentration mellan 0,1 M och 10 M. Om du bildar en koncentrerad buffertlösning kan du späda den efter behov.
2. Bestäm pH för din buffert. Detta pH bör ligga inom en pH-enhet från pKa för syra / konjugatbasen. Så du kan till exempel förbereda en buffert vid pH 2 eller pH 7, men pH 9 skulle pressa den.
3. Använd Henderson-Hasselbach-ekvationen för att beräkna hur mycket syra och bas du behöver. Du kan förenkla beräkningen om du gör 1 liter buffert. Välj det pKa-värde som är närmast pH-värdet för din buffert. Om du till exempel vill att pH i bufferten ska vara 7, använd sedan pKa på 6,9: pH = pKa + logg ([Bas] / [Syra])
   förhållandet [Bas] / [Syra] = 1,096
   Molariteten hos bufferten är summan av molariteterna i syran och konjugatbasen eller summan av [syra] + [bas]. För en 1 M-buffert (vald för att göra beräkningen enkel), [Acid] + [Base] = 1.
   [Bas] = 1 - [Syra].
   Ersätt detta i förhållandet och lösa:
   [Bas] = 0,523 mol / l.
   Lös nu för [Acid]: [Base] = 1 - [Acid], så [Acid] = 0.477 mol / L.
4. Bered lösningen genom att blanda 0,477 mol monosodiumfosfat och 0,523 mol dinatriumfosfat i lite mindre än en liter vatten.
5. Kontrollera pH med hjälp av en pH-mätare och justera pH vid behov med fosforsyra eller natriumhydroxid.
6. När du har nått det önskade pH-värdet, tillsätt vatten för att få den totala volymen fosforsyrabuffert till 1 1.
7. Om du beredde denna buffert som en stamlösning kan du späda den för att göra buffertar i andra koncentrationer, såsom 0,5 M eller 0,1 M.

Fördelar och nackdelar med fosfatbuffertar

De två viktigaste fördelarna med fosfatbuffertar är att fosfat är mycket lösligt i vatten och att det har en extremt hög buffringskapacitet. Dessa kan emellertid kompenseras av vissa nackdelar i vissa situationer.

• Fosfater hämmar enzymatiska reaktioner.
• Fosfat fälls ut i etanol, så det kan inte användas i beredningar för att fälla ut DNA eller RNA.
• Divalenta katjoner med fosfatsekvester (t.ex. Ca²⁺ och Mg²⁺).