KH2PO4 vs. K2HPO4: Begripe fan 'e wichtige ferskillen yn fosfaatbuffers

Dit artikel ferklearret de ferskillen tusken KH2Po4 (Porasium Dihydrogen Phosfaat) en K2Hpo4 (Dipotassiumhidrogen fosfaat), twa mienskiplike komponinten fan fosfaatbufferograms. Wy sille har gemyske eigenskippen ôfnimme, hoe't se yn buffers funksjonearje, en hoe't se de juste kieze foar jo spesifike behoeften. Oft jo in seizoens ûndersykje of krekt begon yn it lab, begryp fan dizze ûnderskiedingen is libbensfermogen foar krekte eksperiminteel resultaten. Dit is in must-lêze Foar elkenien dy't wurket mei bufferoplossingen yn biology, skiekunde, as besibbe fjilden.

Wat is in fosfaatbuffer? In taljochting

A buffer oplossing is in krúsjaal ark yn in protte wittenskiplike eksperiminten. De wichtichste baan is om feroaringen te wjerstean yn ph As lytse hoemannichten fan soer as basis binne Tafoege. Dit is wichtich, om't in protte gemyske reaksjes, fral dyjingen yn biologyske systemen, binne heul gefoelich foar PH-feroarings.

Fosfaatbuffers, yn 't bysûnder, binne breed brûkt om't se kinne buffer oer in berik fan PH-wearden en binne kompatibel mei in protte biologyske systemen. Se wurde makke mei ferskate foarmen fan fosfe, in molekule dy't fosfor en soerstof befettet. In typysk fosfaatbuffer macht ynhâlde in miks fan Kh2po4 (kalium dihydrogen fosfaat) en K2HPO4 (Dipotassium wetterstof fosfaat. De spesifike ferhâlding fan dizze twa komponinten bepaalt de finale ph fan de buffer.

Wat is it ferskil tusken KH2PO4 en K2HPO4?

De kaai ferskil tusken Kh2po4 en K2HPO4 leit yn it oantal fan wetterstof (H) atomen se ynhâlde.

• Kh2po4 (Kalium dihydrogen fosfaat): Dizze ferbining is ek bekend as monobasic kaliumfosfaat. It hat twa wetterstof atomen. As it yn wetter oplost is, docht it as in swak soer, donearje in proton (H +) oan 'e oplossing.

• K2HPO4 (Dipotassium hydrogen fosfaat): Dizze ferbining is ek bekend as Dibasic kaliumfosfaat. It hat mar ien wetterstof atoom. As it yn wetter oplost is, docht it as in swakke basis, akseptearje in proton (H +) fan 'e oplossing.

Dit skynber lyts ferskil yn gemyske struktuer liedt ta wichtige ferskillen yn har gedrach yn oplossing. Kh2po4 draacht by oan de soere eigenskippen fan 'e buffer, WÊR K2HPO4 draacht by oan it basis (as alkaline) Eigenskippen.

Hoe wurkje KH2PO4 en K2HPO4 tegearre yn in buffer-oplossing?

Kh2po4 en K2HPO4 gearwurkje as in konjugeare soere-basebasearpaar om in te meitsjen fosfaatbuffer. De Equilibriumreaksje kin wurde fertsjintwurdige as folget:

H2PO4- (AQ) + H2O (L) ⇌ HPO42- (AQ) + H3O + (AQ)

• Kh2po4 leveret de H2PO4- (dihydrogen fosfaat) Ionen.
• K2HPO4 leveret de HPO42- (wetterstof fosfaat) Ionen.

As in lyts bedrach fan soer (H +) is Tafoege oan 'e buffer, de HPO42-ionen reagearje mei de soer, ferskowen fan it lykwicht nei links en minimalisearje de feroaring yn ph. As in lytse hoemannichte basis (oh-) is Tafoege, de h2po4- ions reagearje mei de basis, ferskowe it lykwicht nei rjochts en it opnij oan 'e feroarjen fan' e feroaring yn ph. Dit fermogen om te wjerstean tsjin PH-feroarings is wat makket in buffer sa nuttich. De ferhâlding sil bydrage nei it effekt.

Hoe tariede in fosfaatbuffer-oplossing mei KH2PO4 en K2HPO4?

Nei tariede a fosfaatbuffer oplossing, jo sille nedich wêze:

1. Kh2po4 (kalium dihydrogen fosfaat)
2. K2HPO4 (Dipotassium wetterstof fosfaat)
3. Distilleerde wetter
4. In pH meter
5. Boekers en roerapparatuer

Hjir is in algemiene proseduere (rieplachtsje altyd in spesifyk protokol Foar jo winske ph en konsintraasje):

1. Bepale de winske pH en konsintraasje fan jo buffer. Bygelyks, jo wolle miskien in 0.1m fosfaatbuffer by pH 7.2.

2. Berekkenje it bedrach fan KH2PO4 en K2HPO4 nedich. Jo kinne de Henderson-Hasselbals brûke fergelyking as online buffer Calculators om it juste te bepalen ferhâlding fan 'e twa komponinten. De Hasserson-Hasselbalke fergelyking is:
   Ph = PKA + Log ([Hpo42 ([HPO42 -] / [h2po4-])
   Wêr't pka in konstant is relatearre oan 'e fosfe ion (sawat 7.2 foar de twadde dissosje fan fosfor soer.

3. Berekkenje de molen fan KH2PO4 en K2HPO4 yn 'e buffer, dan bydrage it respektivelike molarmgewicht en dat sil jo fertelle hoefolle gram om ta te foegjen oan 'e oplossing.

4. Oplosse de berekkene massa's fan Kh2po4 en K2HPO4 yn in folume fan destillearre wetter dat wat minder is as jo definitive winske folume. Bygelyks, as jo 1 liter wolle buffer, begjinne mei sawat 800 ml fan wetter.

5. Roer de oplossing oant de sâlt folslein oplost is.

6. Brûk in pH meter om de pH fan 'e oplossing te mjitten.

7. As it nedich is, oanpasse de pH troch lytse hoemannichten te foegjen fan lytse hoemannichten fan in konsintreare oplossing fan Kh2Po4 (om de PH) of K2Hpo4 te ferleegjen (om de PH) te ferheegjen.

8. Ienris is de winske PH berikt, foegje destillearre wetter ta om de oplossing te bringen oan it definitive winske folume.

Wat is it pH-berik fan in fosfaatbuffer?

Fosfaatbuffers binne it meast effektyf yn 'e ph berik fan sawat 6,0 oant 8.0. Dit is om't de pka fan 'e wetterstof fosfaat/ dihydogen fosfe Equilibrium is sawat 7.2. De buffferkapasiteit is it heechst as de ph is tichtby de PKA-wearde. Hoewol it it meast effektyf is yn 'e buert 7.2 it kin buffer By in berik fan wearden, ynklusyf de wat alkaline 7.4.

It is lykwols wichtich om te merken dat it effektive buffer berik kin wat útwreide wêze, ôfhinklik fan 'e akseptabele tolerânsje foar ph feroarje yn in bepaalde applikaasje. IN fosfaatbuffer kin noch wat leverje Buffering kapasiteit bûten dit berik, mar it sil minder effektyf wêze by ferset ph feroarings. De fosfaatbuffer berik is ideaal foar in protte biologyske applikaasjes.

Hoe kies ik tusken KH2PO4 en K2HPO4 foar myn eksperimint?

De kar tusken gebrûk Kh2po4 of K2HPO4 allinich, as yn kombinaasje, hinget hielendal ôf fan it winske ph fan jo oplossing.

• As jo ​​in soere nedich binne oplossing, jo soene primêr brûke Kh2po4.
• As jo ​​in basis nedich binne of alkaline oplossing, jo soene primêr brûke K2HPO4.
• As jo ​​in neutrale of tichtby-neutraal nedich binne ph, jo sille moatte brûke in minge fan beide Kh2po4 en K2HPO4 om in te meitsjen buffer. It krekte ferhâlding fan 'e twa sil ôfhingje fan it spesifike ph Jo besykje te berikken.

It is seldsum om mar ien fan dizze ferbiningen te brûken yn in ûndersyksynstelling. Faaks, jo binne fan doel om in te meitsjen buffer Oplossing om de te stabilisearjen ph fan in reaksje as oplossing.

Kin ik fosforzuur brûke (H3PO4) om in fosfaatbuffer te meitsjen?

Ja, jo kinne brûke fosfor soer (H3PO4) om tariede a fosfaatbuffer. Lykwols, fosfor soer is in triprotysk soer, wat betsjut dat it trije iNonisearbere wetterstofatomen hat. Dit liedt ta trije ferskillende dissosjaasje stappen, elk mei syn eigen PKA-wearde:

1. H3PO4 ⇌ H + + H2PO4- (pka1 ≈ 2.15)
2. H2PO4- ⇌ H + + HPO42- (PKA2 ≈ 7.20)
3. Hpo42- ⇌ H + + PO443- (pka3 ≈ 12.35)

Om in buffer meibringe H3PO4, jo soene typysk bydrage in sterke basis, lykas KOH (kaliumhydroxide) of natrium Hydroxide (Naoh), om de soer en meitsje it winske ferhâlding fan fosfe soart. Bygelyks om in te meitsjen buffer rûnom ph 7, jo soene bydrage Genôch basis om de twadde dissosjepyk te berikken, te meitsjen fan in miks fan H2Po4- en HPO42-. De buffer sône foar fosfor soer wreidet út nei meardere berik.

Meibringe H3PO4 kin komplekser wêze dan gebrûk Kh2po4 en K2HPO4 Direkt, lykas jo moatte de hoemannichte basis foarsichtich kontrolearje Tafoege it winske te berikken ph. It kin lykwols in nuttige oanpak wêze as jo allinich hawwe fosfor soer beskikber, of wol in oplossing mei heger ionyske sterkte.

Wêrom KH2PO4 is soere en K2Hpo4 is basis?

De aciditeit fan Kh2po4 en de basis fan K2HPO4 relatearje direkt nei har gemyske struktueren en hoe't se ynteraksje mei wetter.

• KH2PO4 (kalium dihydrogen fosfaat): Wannear Kh2po4 Oplosse yn wetter, it dissosjout yn K + Ionen en H2Po4- Ion. De dihydrogen fosfaat ion (H2po4-) kin fungearje as in swak soer, donearje in proton (H +) nei wetter:
  H2PO4- + H2O ⇌ HPO42- + H3O +
  De foarming fan H3O + (hydronium-Ionen) fergruttet de soer konsintraasje yn 'e oplossing, wêrtroch it soer is.

• K2hpo4 (Dipotassiumhidrogen fosfaat): Wannear K2HPO4 Oplost yn wetter, it dissosjearret yn 2k + Ionen en HPO42- Ion. De wetterstof fosfaat ion (Hpo42-) kin fungearje as in swakke basis, akseptearje fan in proton (H +) fan wetter:
  HPO42- + H2O ⇌ H2PO4- + OH-
  De foarming fan oh- (hydroxide-ioanen) fergruttet de basis konsintraasje yn 'e oplossing, wêrtroch it basis as alkaline.

Hoe oanjaan om de pH fan in fosfaatbuffer te passen?

Oanpasse de ph fan in fosfaatbuffer is in gewoan technyk yn 'e lab. Hjir is hoe it te dwaan:

1. Mjit de earste pH: Brûk in kalibreare pH-meter om de ph fan jo buffer oplossing.
2. Beslute oer de rjochting fan oanpassing: Bepale as jo de moatte ferheegje of ferminderje ph.
3. Foegje de passende oplossing ta:
   • Om de PH te ferleegjen (meitsje it mear soer): Stadich bydrage in verdund oplossing fan Kh2po4 as in verdund oplossing fan in sterke soer lykas Hcl (hydrochloride soer), wylst kontinu kontrolearje de ph mei de pH meter.
   • Om de PH te ferheegjen (meitsje it mear basis / alkaline): Stadich bydrage in verdund oplossing fan K2HPO4 as in verdund oplossing fan in sterke basis lykas KOH (kaliumhydroxide) as naoh (natrium hydroxide), wylst kontinu de kontinu kontrolearje ph mei de pH meter.
4. Mix goed: Soargje foar de oplossing is goed mingd nei elke tafoeging.
5. Stopje as de winske pH is berikt: Trochgean mei it tafoegjen fan de oanpassing oplossing yn lytse stappen oant de pH meter it winske lêst ph wearde. Wês foarsichtich net te oerskot.

WICHTICH OPMERKING: Altyd bydrage de oanpassing oplossing stadich en yn lytse hoemannichten, wylst jo kontinu roerje en kontrolearje ph. Dit foarkomt drastysk ph feroaret en soarget foar de buffer ûnderhâldt syn buffferkapasiteit. Jo kinne ferwize Kand's gemyske natrium acetaat Dokumintaasje foar it mingen fan bêste praktiken mei ferlykbere gemikaliën.

Wat binne wat mienskiplike applikaasjes fan fosfaatbuffers?

Fosfaatbuffers binne ongelooflijk vesidige en wurde brûkt yn in breed oanbod fan applikaasjes, ynklusyf:

• Biologysk ûndersyk: Hanthavenje de ph fan sel kultueren, proteïnet Oplossingen, en enzymreaksjes. PBS-oplossing, bygelyks, is fosfe buffered sâlt.
• Molekulêre biology: DNA en Rna ekstraksje, elektroforese, en oare molekulêr biology Techniken.
• Biochemy: Studearje enzymeintika, proteïnet suvering, en oare biochemyske prosessen.
• Skiekunde: As in buffer yn gemyske reaksjes en titraasjes.
• Farmaseutyske yndustry: Drugs en medikaasje formulearje.
• FOOD SOUNDRY: Kontrôle ph yn ferwurkjen fan iten en behâld.
• Yndustriële wetterbehandeling: De gemikaliën fan KAND biedt in ferskaat oan fosfates dat wurde faak brûkt yn wetterbehandeling.

De BIOCOMMATIBITEIT EN TUNBLE ph Berik fan fosfaatbuffers meitsje se in weardefol helpmiddel yn in protte ferskillende fjilden. It spesifike konsintraasje en ph fan de buffer sil wurde keazen op basis fan 'e easken fan' e bepaalde applikaasje.

Troubleshooting fan Phosfate Buffer tarieding

Hjir binne wat mienskiplike problemen troffen by it tarieden fosfaatbuffers en hoe't jo se oplosse:

• PH is net stabyl:

  • Soargje derfoar dat jo pH meter goed kalibreare is. Brûk farske kalibraasje buffers en folgje de ynstruksjes fan de fabrikant.
  • Soargje derfoar dat de sâlt folslein oplost is. Roer de oplossing yngeand oant gjin solide dieltsjes bliuwe.
  • Brûk hege kwaliteit, suvere gemikaliën. Ûnreinheden kinne de ynfloed hawwe op de ph en buffferkapasiteit. Kand's gemyske prides sels op suverens.
  • Kontrolearje op fersmoarging. Soargje derfoar dat jo glêsware en wetter skjin binne en frij fan kontaminanten.
  • Hawwe jo alle komponinten tafoege? Kontrolearje om te sjen dat it juste mis foar alle komponinten.

• Ph is te heech as te leech:

  • Kontrolearje jo berekkeningen kontrolearje. Soargje derfoar dat jo de juste bedragen brûkten Kh2po4 en K2HPO4.
  • Pas de PH foarsichtich oan mei help fan verdunde oplossingen fan Kh2po4 (nei leger ph) of K2HPO4 (om te ferheegjen ph), as verdund Hcl of KOH lykas hjirboppe beskreaun.

• Presipitate foarmen yn 'e buffer:

  • Dit kin barre as de konsintraasje fan 'e buffer te heech is. Besykje de buffer.
  • Guon fosfaatswesten hawwe beheinde oplosberens. Soargje derfoar dat jo net de oplossingen fan 'e oplosse fan' e SALTS Jo brûke.
  • Temperatuer kinne oplosberens beynfloedzje. Guon fosfe Surts binne minder oplosber by legere temperatueren.
  • Kontaminaasje. Soargje derfoar dat jo gemysk Reaginten binne frij fan fersmoarging, en dat jo wurkje yn sterile omstannichheden, frij fan bûten kontaminanten.

• Kin myn winske pH net krije

  • As jo ​​hawwe folge a protokol en jo hawwe de stelde pH net berikt, besykje te sykjen op 'e ynternet. Terksgegerje hat in robúste mienskip fan wittenskippers dy't har ûnderfiningen diele, en jo kinne in ferklearring. As de fraach oer jo spesifike fosfaatbuffer is net west Frege, jo meie fertelle jo fraach nei in ferlykbere.

Key Takeaways

• Kh2po4 (kalassium dihydrogen fosfaat) en K2HPO4 (Dipotassium wetterstof fosfaat) binne kaai komponinten fan fosfaatbuffers.
• Kh2po4 is soer, wylst K2HPO4 is basis.
• De ferhâlding fan Kh2po4 en K2HPO4 bepaalt de ph fan de buffer oplossing.
• Fosfaatbuffers binne effektyf yn 'e ph berik fan 6.0 oant 8.0.
• Do kinst tariede fosfaatbuffers meibringe Kh2po4 en K2HPO4, as troch titraat fosfor soer (H3PO4) mei in sterke basis.
• Foarsichtich ph oanpassing en probleemoplossing binne essensjeel foar suksesfol buffer tarieding.
• As jo ​​de buffer tariede fan H3PO4 titraat mei KOH oant de oplossing berikt de winske pH.
• Gean fanôf Kh2po4 nei K2HPO4 Jo sille moatte Foegje koh ta.
• Foar it omkearde, gebrûk Hcl.

Dizze wiidweidige hantlieding leveret in solide basis foar begryp en gebrûk fosfaatbuffers yn jo wurk. Tink derom om altyd spesifike protokollen te rieplachtsjen en feiligensrjochtlinen foar jo eksperiminten. Súkses.