Door Carla Boulianne Bijgewerkt op 24 maart 2022

Bufferoplossingen zijn bestand tegen veranderingen in de pH omdat ze zwakke zuur-base-conjugaten bevatten die H+- en OH--ionen neutraliseren. Bufferoplossingen bestaan ​​uit zwakke zuren of basen en het zout van dat zuur of die base. De keuze van een geschikt buffersysteem hangt af van het pH-bereik voor buffering. De meeste biologische reacties vinden plaats bij een pH-bereik van 6 tot 8. Fosfaatbuffers bufferen in het pH-bereik van 6,5 tot 7,5. Carbonzuurbuffers zijn bruikbaar bij pH 3 tot 6. Boraatbuffers functioneren van pH 8,5 tot 10. Aminozuurbuffers zoals glycine en histidine presteren over een verscheidenheid aan pH-bereiken. Tris-buffer is een van de meest gebruikte buffersystemen in biologielaboratoria. In het volgende voorbeeld worden berekeningen voor een Tris-bufferoplossing gebruikt, maar de methodologie is van toepassing op elke bufferoplossing.

Stap 1

Gebruik het product van de molariteit en het volume van de uiteindelijke oplossing om het benodigde aantal mol base te bepalen. Als er bijvoorbeeld 2 liter van een 0,1 M oplossing van Tris-buffer nodig is, dan is het benodigde aantal mol Tris:

0,1 mol/liter x 2 liter =0,2 mol Tris-base

Stap 2

Bereken de benodigde hoeveelheid buffer door het aantal benodigde mol te vermenigvuldigen met het molecuulgewicht van de base. De massa van 0,2 mol Tris-base is bijvoorbeeld gelijk aan:

0,2 mol Tris x 121,1 g/mol Tris =24,22 g Tris

Stap 3

Meet de juiste massa van de basis op een schaal.

Stap 4

Los de basis op in gedestilleerd water met behulp van een magnetische roerstaaf en een roerplaat. Los het op in een volume water dat slechts iets kleiner is dan het volume van de uiteindelijke oplossing (950 tot 975 ml voor elke liter eindoplossing). De pH van Tris-buffer verandert met de concentratie en moet opnieuw worden aangepast als een te klein aanvankelijk volume wordt gebruikt. Het is ook het beste om de buffer te bereiden op dezelfde temperatuur als tijdens de test of het experiment, aangezien Tris grote temperatuurafhankelijke pH-veranderingen heeft.

Stap 5

Titreer de waterige Tris-oplossing met 1 M zoutzuur met behulp van een pH-meter.

Stap 6

Breng de oplossing met gedestilleerd water in een maatkolf op het eindvolume.

Dingen die nodig zijn

• Gedestilleerd water
• Basispoeder of kristal
• Zoutzuur (HCl)
• Gegradueerde cilinder
• Maatkolf
• Magnetische roerstaaf
• Roerplaat
• pH-meter met sonde
• Schaal
• Rekenmachine

TL;DR (te lang; niet gelezen)

Om tijd te besparen bij het bereiden van een bufferoplossing, kunt u kant-en-klare bufferconcentraten met de vereiste pH gebruiken en verdunnen tot de gewenste molariteit en het gewenste volume.

Bereid de bufferoplossing voor op dezelfde temperatuur als deze zal worden gebruikt om aanzienlijke pH-veranderingen te voorkomen.

Vermijd tijdrovende pH-aanpassingen; titreer pas na verdunning tot de gewenste concentratie. Oplossen in een te klein volume zal leiden tot herhaalde titraties.

Waarschuwing

Wees voorzichtig bij het omgaan met zuren en basen.

Draag een veiligheidsbril.