(Senast uppdaterad: september 10, 2020)
Fosfatbufferns pKa kan beräknas med hjälp av ett matematiskt uttryck. Fosfatbuffert är ett viktigt buffertsystem som används i biokemiska laboratorier. Fosfatbuffert är nödvändig för experiment som involverar proteiner och enzymer. Den upprätthåller lösningens pH-värde och förhindrar också drastiska förändringar av pH-värdet. Därför måste vi vara bekanta med framställningen av fosfatbufferten och hur den fungerar.
Beräkning av fosfatbuffertens pKa
Då fosfatbufferten består av två komponenter; divätefosfat (H2PO4-) och vätefosfat (HPO4-2) finns det en dissociationskonstant som vi kallar fosfatbuffertens surhetskonstant. Fosforsyra är en triprotisk syra och därför finns det tre surhetskonstanter för denna syra. När det gäller fosfatbuffertens pKa är det dock divätefosfatets (H2PO4-) surhetskonstant som är viktigast. Surhetskonstanter för fosforsyra är H3PO4 (), H2PO4- (
) och HPO4-2 (
)
Fosfatbuffert innebär att H2PO4- joniseras till HPO4-2 och vice versa. Därför kommer vi att använda surhetskonstanten K2 för att bestämma pKa-värdet. Eftersom pK1 är en negativ logaritm av surhetskonstanten kommer pKa att vara log(K2) eller log(6,2*10-8) eller 7,21. Om du vill veta mer om dissociationskonstanter för svaga syror och baser kan du besöka webbplatsen Chemistry Libretexts.
Därmed är fosfatbufferns pKa-värde 7,21. Vi kan nu använda det för att bereda en fosfatbuffert med pH 7,21 ± 1 med en bestämd jonstyrka. Att känna till pKa-värdet för en buffert är mycket viktigt under beredningen av buffertlösningen.
Förberedelse av fosfatbufferten
Med hjälp av Henderson-Hasselbalch-ekvationen kan man beräkna den nödvändiga koncentrationen av varje komponent i fosfatbufferten för det önskade pH-värdet. Du behöver bara sätta in pKa som du bestämde ovan (7,21) och lösningens önskade pH (som kan vara 7,21 ± 1) och du kommer att kunna bestämma koncentrationen av H2PO4- och HPO4-2. Det är bara enkelt att beräkna koncentrationen av de enskilda komponenterna H2PO4- och HPO4-2 med hjälp av det matematiska uttrycket Henderson-Hasselbalch-ekvationen enligt nedan. För fosfatbuffert är H2PO4- syran och HPO4-2. är saltet.
Med hjälp av Henderson-Hasselbalch-ekvationen; kan du beräkna de nödvändiga komponenterna i fosfatbufferten eller om du vill kan du också använda en fosfatbuffertkalkylator online. Jag har nyligen utvecklat en online-kalkylator bara för dig så att du enkelt kan bestämma de nödvändiga mängderna av de enskilda komponenterna i fosfatbufferten utan några beräkningar.
.