Bu yazı Kh2PO4 (kalium diihidrogen fosfatı) və K2HPO4 (dipotassium hidrogen fosfatı), fosfat tampon həllərinin iki ümumi komponenti arasındakı fərqləri izah edir. Onların kimyəvi xüsusiyyətlərinə, tamponlarda necə işlədiklərini və xüsusi ehtiyaclarınız üçün düzgün birini seçəcəyinizi araşdıracağıq. Təcrübəli bir tədqiqatçı olsanız və ya laboratoriyada başlamağınızdan asılı olmayaraq, bu fərqləri başa düşmək dəqiq eksperimental nəticələr üçün vacibdir. Bu bir oxumuşdurulmuş Biologiya, kimya və ya əlaqəli sahələrdə tampon həlləri ilə işləyən hər kəs üçün.
Bir fosfat tamponu nədir? İzahat
A tampon Həll bir çox elmi təcrübələrdə həlledici bir vasitədir. Onun əsas işi dəyişikliyə qarşı durmaqdır ph az miqdarda olduqda turşu və ya baza var əlavə edildi. Bu vacibdir, çünki bir çox kimyəvi reaksiya, xüsusən bioloji sistemlərdə olanlar pH dəyişikliklərinə çox həssasdır.
Fosfat tamponları, xüsusən də, edə bildikləri üçün geniş istifadə olunur tampon Bir sıra pH dəyərləri üzərində və bir çox bioloji sistemlərə uyğundur. Onlar müxtəlif formalardan istifadə etməklə edilir fosfat, fosfor və oksigen olan bir molekul. Tipik fosfat tamponu qüdrət ehtiva etmək bir qarışıq KH2PO4 (kalium dihydrogen fosfat) və K2hpo4 (dipotasiya hidrogen fosfatı). Bu iki komponentin xüsusi nisbəti finalı müəyyənləşdirir ph tərəfindən tampon.
Kh2PO4 və K2HPO4 arasındakı fərq nədir?
Açar fərq arasında KH2PO4 və K2hpo4 sayında yatır hidrogen (H) atomları ehtiva etmək.
- KH2PO4 (Kalium dihydrogen fosfat): Bu birləşmə monobazik kimi də tanınır kalium fosfat. İki var hidrogen atomlar. Suda həll edildikdə, zəif kimi fəaliyyət göstərir turşu, bir proton (H +) bağışlamaq həlli.
- K2hpo4 (Dipotasium Hidrogen Fosfatı): Bu birləşmə dibasic kimi də tanınır kalium fosfat. Yalnız biri var hidrogen atom. Suda həll edildikdə, bir proton (H +) qəbul edən zəif bir baza rolunu oynayır həlli.
Kimyəvi quruluşda görünən kiçik fərq, həllində davranışlarında əhəmiyyətli fərqlərə səbəb olur. KH2PO4 turşu xüsusiyyətlərinə töhfə verir tampon, isə K2hpo4 təməlinə töhfə verir (və ya.) qələvi) Xüsusiyyətlər.
Kh2PO4 və K2HPO4 bir tampon həllində necə işləyir?
KH2PO4 və K2hpo4 Bir yaratmaq üçün birləşdirilmiş turşu bazası cütü kimi birlikdə çalışın fosfat tamponu. Tarazlıq reaksiyası aşağıdakı kimi təmsil oluna bilər:
H2PO4- (AQ) + H2O (L) ⇌ HPO42- (AQ) + H3O + (AQ)
- KH2PO4 H2PO4-də təmin edir ((dihidrogen fosfat) ionlar.
- K2hpo4 HPO42-də təmin edir ((hidrogen fosfatı) ionlar.
Az miqdarda olduqda turşu (H +) əlavə edildi üçün tampon, HPO42-ionlarla reaksiya verir turşu, tarazlığı sola dəyişdirmək və dəyişikliyi minimuma endirmək ph. Az miqdarda baza (oh-) olduqda əlavə edildi, H2PO4-ionlar baza ilə reaksiya verir, tarazlığı sağa doğru dəyişir və dəyişikliyi minimuma endirir ph. PH dəyişikliklərinə qarşı durmaq qabiliyyəti a edən şeydir tampon belə faydalıdır. Nisbət olacaq əlavə etmək təsiri.
X2PO4 və K2HPO4 ilə bir fosfat tampon həllini necə hazırlamaq olar?
Üçün hazırlaşmaq a fosfat tamponu Həll, ehtiyacınız olacaq:
- KH2PO4 (kalium dihydrogen fosfat)
- K2hpo4 (dipotasiya hidrogen fosfatı)
- Distilləilmiş su
- Bir ph metr
- Beakers və qarışdırma avadanlığı
Budur ümumi bir prosedur (həmişə bir konkret məsləhətlə tanış olun) protokol İstədiyiniz üçün ph və konsentrasiyası):
-
Buferinizin istədiyiniz pH və konsentrasiyasını müəyyənləşdirin. Məsələn, 0.1m istəyə bilərsiniz fosfat tamponu pH 7.2-də.
-
Lazım olan KH2PO4 və K2HPO4 miqdarını hesablayın. Henderson-Hasselbalch istifadə edə bilərsiniz tənlik və ya onlayn tampon Düzgün müəyyən etmək üçün kalkulyatorlar nisbət iki komponentdən. Henderson-Hasselbalch tənliyi:
ph = pka + log ([HPO42 -] / [H2PO4-])
Burada pka ilə əlaqəli bir sabitdir fosfat ion (fosforun ikinci didiklənməsi üçün təxminən 7.2 turşu). -
Buferdə Kh2Po4 və K2HPO4 molesini hesablayın, sonra əlavə etmək Müvafiq molar çəkisi və bu sizə nə qədər qram əlavə edəcəyinizi söyləyəcək həll.
-
Həll etmək hesablanmış kütlələr KH2PO4 və K2hpo4 Son istədiklərinizdən bir qədər az olan distillə edilmiş suyun həcmində həcm. Məsələn, 1 litr istəyirsinizsə tampon, təxminən 800 ilə başlayın ml su.
-
Duzların tamamilə həll olunmasına qədər həllini qarışdırın.
-
Həlldən pH ölçmək üçün bir pH metr istifadə edin.
-
Lazım gələrsə, pH-ni KH2PO4-ni (pHPO4-ni) və ya K2HPO4-ni (pH-ni qaldırmaq üçün) kiçik miqdarda konsentrat bir həlli əlavə etməklə tənzimləyin.
-
İstədiyiniz pH-yə çatdıqdan sonra, son istədiyiniz həcmdə həll yolu gətirmək üçün distillə edilmiş su əlavə edin.
Bir fosfat tamponunun pH aralığı nədir?
Fosfat tamponları ən təsirli ph təxminən 6.0 ilə 8.0 arasında. Bunun səbəbi, pka hidrogen fosfatı/ dihidrogen fosfat tarazlıq 7.2 ətrafında. Bu tamponlama qabiliyyəti nə zaman ən yüksəkdir ph PKA dəyərinə yaxındır. 7.2-də ən təsirli olsa da, edə bilər tampon bir qədər də daxil olmaqla bir sıra dəyərlərdə qələvi 7.4.
Ancaq təsirli olduğunu qeyd etmək vacibdir tampon Çünki məqbul tolerantlığından asılı olaraq sıra bir qədər genişləndirilə bilər ph müəyyən bir tətbiqdə dəyişiklik. Bir fosfat tamponu hələ də biraz təmin edə bilər tamponlama bu aralığın xaricində tutum, ancaq müqavimət göstərməkdə daha az təsirli olacaq ph dəyişikliklər. Bu fosfat tamponu Aralığı bir çox bioloji tətbiq üçün idealdır.
Təcrübəm üçün Kh2Po4 və K2HPO4 arasında necə seçim edirəm?
İstifadə arasındakı seçim KH2PO4 və ya K2hpo4 tək və ya birləşmədə, tamamilə istədiyinizdə asılıdır ph sizin üçün həlli.
- Bir turşuya ehtiyacınız varsa həlli, ilk növbədə istifadə edərdiniz KH2PO4.
- Əsas və ya ehtiyacınız varsa və ya qələvi həlli, ilk növbədə istifadə edərdiniz K2hpo4.
- Neytral və ya neytral bir neytral lazımdırsa ph, istifadə etməlisiniz a qarışdırmaq hər ikisi KH2PO4 və K2hpo4 yaratmaq üçün tampon. Dəqiq nisbət ikisinin spesifikdən asılı olacaq ph Siz nail olmağa çalışırsınız.
Bu birləşmənin yalnız birinin bir tədqiqat şəraitində istifadə etmək nadirdir. Ən çox, bir yaratmaq məqsədi daşıyırsan tampon sabitləşdirmək üçün həll ph bir reaksiya və ya həlli.
Fosfor turşusu (H3PO4) istifadə edə bilərəmmi?
Bəli, istifadə edə bilərsiniz fosfor turşusu (H3PO4) üçün hazırlaşmaq a fosfat tamponu. Ancaq fosfor turşusu bir triprotikdir turşu, bunun üç ionlaşan hidrogen atomu var. Bu, hər biri öz PKA dəyəri olan üç fərqli dissosiasiya addımına səbəb olur:
- H3PO4 ⇌ H + + H2PO4- (PKA1 ≈ 2.15)
- H2PO4- ⇌ H + + HPO42- (PKA2 ≈ 7.20)
- HPO42- ⇌ H + + PO43- (PKA3 ≈ 12.35)
Etmək tampon istifadə H3PO4, adətən olardın əlavə etmək kimi güclü bir baza Kətərti (kalium hidroksid) və ya natrium hidroksid (naoh), qismən zərərsizləşdirmək turşu İstədiyini yaradın nisbət biri fosfat növlər. Məsələn, yaratmaq üçün tampon ətrafında ph 7, istərdin əlavə etmək H2Po4- və HPO42-in qarışığı yaradaraq, ikinci dissosiasiya mərhələsinə çatmaq üçün kifayət qədər əsas. Bu tampon üçün zona fosfor turşusu birdən çox aralığa qədər uzanır.
İstifadə H3PO4 istifadə etməkdən daha mürəkkəb ola bilər KH2PO4 və K2hpo4 birbaşa, bazanın miqdarını diqqətlə idarə etməlisiniz əlavə edildi İstədiyinizə çatmaq üçün ph. Ancaq yalnız varsa, faydalı bir yanaşma ola bilər fosfor turşusu mövcuddur və ya bir yaratmaq istəyirsiniz həlli daha yüksək ilə ionluq.
Kh2PO4 niyə turşu və k2hpo4 əsasdır?
Turşuluğu KH2PO4 və əsaslığı K2hpo4 birbaşa kimyəvi quruluşlarına və su ilə necə ünsiyyət qurmalarına aiddir.
-
KH2PO4 (kalium dihydrogen fosfat): Nə vaxt KH2PO4 Suda həll olunur, bu, K + ionları və H2PO4-ionlara bölünür. Bu dihidrogen fosfat ion (H2PO4-) zəif kimi hərəkət edə bilər turşu, bir proton (h +) suya bağışlamaq:
H2PO4- + H2O ⇌ HPO42- + H3O +
H3O + (hidronium ion) meydana gəlməsi artır turşu konsentrasiyası həlli, turşu halına gətirir. -
K2HPO4 (Dipotassium Hidrogen Fosfatı): Nə vaxt K2hpo4 Suda həll olunur, bu 2k + ion və HPO42-ionlara bölünür. Bu hidrogen fosfat ionu (HPO42-) sudan bir proton (H +) qəbul edən zəif bir baza kimi çıxış edə bilər:
HPO42- + H2O ⇌ H2PO4- + Oh-
Oh- (hidroksid ionlarının) əmələ gəlməsi bazanı artırır konsentrasiyası içində həlli, bunu əsas və ya qələvi.
Bir fosfat tamponunun pH-ni necə tənzimləmək olar?
Tənzimləmək ph bir fosfat tamponu ümumidir texnika içində laboratoriya. Bunu necə etmək olar:
- İlkin pH-ni ölçün: Dəqiq ölçmək üçün kalibrlənmiş bir pH metrindən istifadə edin ph sizin üçün tampon həll.
- Düzəliş istiqaməti barədə qərar verin: Artırmaq və ya azaltmaq lazım olub olmadığını müəyyənləşdirin ph.
- Müvafiq bir həll əlavə edin:
- PH-ni aşağı salmaq (daha turşu etmək): Yavaşca əlavə etmək sirilti həlli biri KH2PO4 ya da seyreltici həlli güclü bir turşu bəyənmək Hcl (hidroklor) turşu), davamlı olaraq izləyərkən ph ph sayğacı ilə.
- PH-ni qaldırmaq üçün (daha çox əsas / qələvi olun): Yavaşca əlavə etmək sirilti həlli biri K2hpo4 ya da seyreltici həlli kimi güclü bir baza Kətərti (kalium hidroksid) və ya naoh (natrium hidroksid), davamlı olaraq izləyərkən ph ph sayğacı ilə.
- Hərtərəfli qarışdırın: Təmin etmək həlli hər əlavədən sonra yaxşı qarışıqdır.
- İstədiyiniz pH-yə çatdıqda dayan: Tənzimləmə əlavə etməyə davam edin həlli PH Meter istədiyi qədər oxunana qədər kiçik artımlarda ph Dəyər. Diqqəti çəkməyin.
Əhəmiyyətli qeyd: Hər zaman əlavə etmək tənzimləmə həlli yavaş-yavaş və az miqdarda, davamlı şəkildə qarışdırarkən və izləyərkən ph. Bu, kəskinliyin qarşısını alır ph dəyişir və təmin edir tampon onu qoruyur tamponlama qabiliyyəti. İstinad edə bilərsiniz Kandın kimyəvi natrium asetat Bənzər kimyəvi maddələrlə ən yaxşı təcrübələri qarışdırmaq üçün sənədlər.
Fosfat tamponlarının bəzi ümumi tətbiqləri nələrdir?
Fosfat tamponları inanılmaz dərəcədə çox yönlü və geniş tətbiqlərdə istifadə olunur, o cümlədən:
- Bioloji tədqiqat: Qorumaq ph hüceyrə mədəniyyətlərindən zülal həllər və ferment reaksiyaları. PBS Həll, məsələn, belədir fosfat Buferli şoran.
- Molekulyar biologiya: DNA və Rna çıxarış, elektroforez və digərləri molekulyar biologiya üsul.
- Biokimya: Fermentin kinetikasını öyrənmək, zülal təmizlənmə və digər biokimyəvi proseslər.
- Kimya: Kimi tampon kimyəvi reaksiyalar və titralarda.
- Əczaçılıq sənayesi: Dərman və dərmanların formalaşdırılması.
- Qida sənayesi: Nəzarət ph qida emalı və qorunmasında.
- Sənaye su müalicələri: Kandın kimyəvi maddələri müxtəlif fosfatlar təklif edir tez-tez su müalicəsində istifadə olunur.
Biokompatity və tənzimlənə bilər ph cərəyan fosfat tamponları Onları bir çox fərqli sahələrdə dəyərli bir vasitə halına gətirin. Xüsusi konsentrasiyası və ph tərəfindən tampon xüsusi tətbiqin tələblərinə əsasən seçiləcəkdir.
Problemlərin aradan qaldırılması fosfat tampon hazırlığı
Budur hazırlanarkən qarşılaşan bəzi ümumi problemlər fosfat tamponları Onları necə həll etmək olar:
-
PH sabit deyil:
- PH metrinizin düzgün kalibrləndiyinə əmin olun. Təzə kalibrləmə istifadə edin tamponlar və istehsalçının göstərişlərinə əməl edin.
- Duzların tamamilə həll olunmasını təmin edin. Qarışdırmaq həlli heç bir möhkəm hissəciklərin qalmasına qədər hərtərəfli.
- Yüksək keyfiyyətli, təmiz kimyəvi maddələrdən istifadə edin. Çirkləri təsir edə bilər ph və tamponlama qabiliyyəti. Kandın kimyəvi qürurlu saflıq üzərində.
- Çirklənməsini yoxlayın. Şüşə qablarınızın və suyunuzın təmiz və çirkləndiricilərdən azad olduğundan əmin olun.
- Bütün komponentləri əlavə etdiniz? Düzgün olduğunu görmək üçün yoxlayın kütlə bütün komponentlər üçün.
-
pH çox yüksək və ya çox aşağıdır:
- Hesablamalarınızı iki dəfə yoxlayın. Düzgün miqdarda istifadə etdiyinizə əmin olun KH2PO4 və K2hpo4.
- PH-ni diqqətlə tənzimləyin seyrelte həllərindən istifadə etməklə KH2PO4 (aşağı salmaq ph) və ya K2hpo4 (qaldırmaq üçün) ph) və ya seyreltin Hcl və ya Kətərti yuxarıda göstərildiyi kimi.
-
Tampondakı formaları çökdürmək:
- Buferin konsentrasiyası çox yüksək olduqda bu baş verə bilər. Seyrəltmək tampon.
- Bəzi fosfat duzlarının məhdud həll olması var. Solubility həddindən artıq olmadığınızdan əmin olun duz istifadə edirsiniz.
- Temperatur həllliyə təsir edə bilər. Bir qədər fosfat Duzlar daha az temperaturda daha az həll olunur.
- Çirklənmə. Olduğundan əmin olun kimyəvi maddə Reagentlər çirklənmədən azaddır və steril şəraitdə işlədiyinizi, kənar çirkləndiricilərdən azaddır.
-
İstədiyim pH ala bilmir
- Əgər təqib etmisinizsə protokol və qeyd olunan pH-yə nail olmursunuz, axtarmağa çalışın internet. Tədqiqat təcrübələrini bölüşən elm adamlarının möhkəm bir cəmiyyətinə sahibdir və tapa bilərsiniz izahat. Xüsusi fosfat tamponunuzla bağlı sualınız olmadıqda istənilən, ola bilərsən aid etmək Bənzərinə sualınız.
Açar Takeaways
- KH2PO4 (kalium dihidrogen fosfat) və K2hpo4 (dipotasiya hidrogen fosfatı) əsas komponentlərdir fosfat tamponları.
- KH2PO4 turşu, isə K2hpo4 əsasdır.
- Bu nisbət biri KH2PO4 və K2hpo4 müəyyənləşdirir ph tərəfindən tampon həll.
- Fosfat tamponları təsirli olur ph 6.0 ilə 8.0 arasında.
- Edə bilərsiniz fosfat tamponlarını hazırlayın istifadə KH2PO4 və K2hpo4, ya da titrləmə yolu ilə fosfor turşusu (H3PO4) güclü bir baza ilə.
- Ehtiyatlı ph Tənzimləmə və problemlərin aradan qaldırılması uğurlu üçün vacibdir tampon hazırlıq.
- Tamponu hazırlayırsa H3PO4 ilə titr etmək Kətərti qədər həlli istədiyiniz pH-yə çatır.
- Getmək KH2PO4 üçün K2hpo4 Siz ehtiyacınız olacaq Koh əlavə edin.
- Əks üçün istifadə edin Hcl.
Bu hərtərəfli bələdçi anlamaq və istifadə üçün möhkəm bir təməl təmin edir fosfat tamponları işinizdə. Təcrübələriniz üçün hər zaman xüsusi protokollar və təhlükəsizlik qaydalarına müraciət etməyi unutmayın. Uğurlar.
Time vaxt: Mar-08-2025
