(Laatst bijgewerkt op: 10 september 2020)
De pKa van fosfaatbuffer kan worden berekend met behulp van een wiskundige uitdrukking. Fosfaatbuffer is een belangrijk buffersysteem dat in biochemische laboratoria wordt gebruikt. Fosfaatbuffer is essentieel voor experimenten met eiwitten en enzymen. Het houdt de pH van de oplossing op peil en voorkomt ook drastische veranderingen in de pH. Daarom moeten we bekend zijn met de bereiding van de fosfaatbuffer en hoe werkt het.
Berekening van pKa van fosfaatbuffer
Omdat fosfaatbuffer uit twee componenten bestaat; diwaterstoffosfaat (H2PO4-) en waterstoffosfaat (HPO4-2), is er een dissociatieconstante die we de zuurtegraadconstante van fosfaatbuffer noemen. Het fosforzuur is een tri-proteenzuur en daarom zijn er drie zuurtegraadconstanten voor dit zuur. Onze zorg voor de pKa van fosfaatbuffer ligt echter bij de zuurtegraadconstante van diwaterstoffosfaat (H2PO4-). Zuurteconstanten van fosforzuur zijn, H3PO4 (), H2PO4- (
), en HPO4-2 (
)
Fosfaatbuffer is betrokken bij de ionisatie van H2PO4- tot HPO4-2 en vice versa. Daarom zullen we de zuurtegraadconstante K2 gebruiken om de pKa-waarde te bepalen. Aangezien pK1 een negatieve logaritme is van de zuurtegraadconstante, zal pKa log(K2) of log(6.2*10-8) of 7.21 zijn. Om meer te weten te komen over dissociatieconstanten van zwakke zuren en basen, kunt u de website Chemistry Libretexts bezoeken.
Daaruit volgt dat de pKa-waarde van de fosfaatbuffer 7,21 is. We kunnen deze nu gebruiken om de fosfaatbuffer van pH 7,21 ± 1 met een bepaalde ionensterkte te bereiden. Het kennen van de pKa van een buffer is zeer belangrijk bij de bereiding van de bufferoplossing.
Bereiding van de fosfaatbuffer
Met behulp van de Henderson-Hasselbalch vergelijking kunt u de benodigde concentratie van elk bestanddeel van de fosfaatbuffer van de gewenste pH berekenen. Je hoeft alleen maar pKa die je hierboven hebt bepaald (7,21) en de gewenste pH van de oplossing (die 7,21 ± 1 kan zijn) en je zult in staat zijn om de concentratie van H2PO4- en HPO4-2 te bepalen. Het is gewoon gemakkelijk om de concentratie van de afzonderlijke componenten H2PO4- en HPO4-2 te berekenen met behulp van de wiskundige uitdrukking Henderson-Hasselbalch-vergelijking zoals hieronder gegeven. Voor fosfaatbuffer is H2PO4- het zuur en HPO4-2. het zout.
Met behulp van de Henderson-Hasselbalch-vergelijking; kunt u de benodigde componenten van de fosfaatbuffer berekenen, maar u kunt ook een online fosfaatbuffercalculator gebruiken. Ik heb onlangs een online calculator alleen voor u ontwikkeld, zodat u gemakkelijk de benodigde hoeveelheden van de afzonderlijke componenten van de fosfaatbuffer kunt bepalen zonder berekeningen.