KH2PO4 vs. K2HPO4 : 인산염 완충제의 주요 차이점 이해

이 기사에서는 KH2PO4 (칼륨 디 하이드로 겐 포스페이트)와 인산염 완충액의 두 가지 공통 성분 인 K2HPO4 (디포 사체 수소 포스페이트)의 차이를 설명합니다. 우리는 화학적 특성, 버퍼에서 기능하는 방법 및 특정 요구에 맞는 올바른 것을 선택하는 방법을 탐구 할 것입니다. 노련한 연구원이든 실험실에서 시작하든 이러한 차이를 이해하는 것은 정확한 실험 결과에 필수적입니다. 이것은 a입니다 읽어야합니다 생물학, 화학 또는 관련 분야에서 완충 솔루션을 사용하는 사람.

포스페이트 완충액이란 무엇입니까? 설명

A 완충기 솔루션은 많은 과학적 실험에서 중요한 도구입니다. 주요 임무는 변화에 저항하는 것입니다 ph 소량의 경우 산 또는 기본입니다 추가. 많은 화학적 반응, 특히 생물학적 시스템의 반응이 pH 변화에 매우 민감하기 때문에 이것은 중요합니다.

인산 완충제특히, 가능하기 때문에 널리 사용됩니다 완충기 다양한 pH 값에 걸쳐 많은 생물학적 시스템과 호환됩니다. 그들은 다른 형태의 다른 형태를 사용하여 만들어집니다 인산염, 인 및 산소를 함유하는 분자. 전형적인 인산염 완충액 ~할 것 같다 포함하다 혼합 KH2PO4 (칼륨 디 하이드로 겐 포스페이트) 및 K2HPO4 (디 포사 슘 포스페이트 수소). 이 두 구성 요소의 특정 비율은 최종을 결정합니다. ph 의 완충기.

KH2PO4와 K2HPO4의 차이점은 무엇입니까?

열쇠 차이점 ~ 사이 KH2PO4 그리고 K2HPO4 수에 있습니다 수소 (h) 원자 포함하다.

• KH2PO4 (칼륨 디 하이드로 겐 포스페이트) :이 화합물 인산 칼륨. 그것은 두 가지가 있습니다 수소 원자. 물에 용해되면 약한 역할을합니다 산, 양성자 (H+)를 기증합니다 해결책.

• K2HPO4 (디포 사체 수소 포스페이트) :이 화합물은 Dibasic이라고도합니다. 인산 칼륨. 그것은 단 하나만 가지고 있습니다 수소 원자. 물에 용해되면 약한 염기 역할을하며 양성자 (H+)를 수용합니다. 해결책.

화학 구조 의이 작은 차이는 솔루션에서의 행동에 상당한 차이를 초래합니다. KH2PO4 의 산성 특성에 기여합니다 완충기, 하는 동안 K2HPO4 기본 (또는 알칼리) 속성.

KH2PO4 및 K2HPO4는 버퍼 솔루션에서 어떻게 함께 작동합니까?

KH2PO4 그리고 K2HPO4 컨쥬 게이트 산-염기 쌍으로 협력하여 인산염 완충액. 평형 반응은 다음과 같이 표현 될 수 있습니다.

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

• KH2PO4 H2PO4- (디 하이드로 겐 포스페이트) 이온.
• K2HPO4 HPO42- (포스페이트 수소) 이온.

소량의 경우 산 (H+)입니다 추가 에 완충기, HPO42- 이온은 산, 평형을 왼쪽으로 이동하고 변화를 최소화합니다. ph. 소량의베이스 (OH-)가있을 때 추가, H2PO4- 이온은베이스와 반응하여 평형을 오른쪽으로 이동하고 다시 변화를 최소화합니다. ph. PH 변화에 저항하는이 능력은 완충기 너무 유용합니다. 비율은 추가하다 효과에.

KH2PO4 및 K2HPO4로 포스페이트 완충 용액을 준비하는 방법?

에게 준비하다 a 인산염 완충액 해결책, 당신은 필요할 것입니다 :

1. KH2PO4 (칼륨 디 하이드로 겐 포스페이트)
2. K2HPO4 (디 포사 슘 포스페이트 수소)
3. 증류수
4. pH 미터
5. 비커 및 교반 장비

일반적인 절차는 다음과 같습니다 (항상 특정 문의하십시오 규약 원하는 것을 위해 ph 그리고 집중) : :

1. 원하는 pH 및 버퍼의 농도를 결정하십시오. 예를 들어, 0.1m를 원할 수 있습니다 인산염 완충액 pH 7.2에서.

2. 필요한 KH2PO4 및 K2HPO4의 양을 계산하십시오. Henderson-Hasselbalch를 사용할 수 있습니다 방정식 또는 온라인 완충기 올바른 결정을 내리는 계산기 비율 두 구성 요소 중. Henderson-Hasselbalch 방정식은 다음과 같습니다.
   pH = pka + log ([HPO42-]/[H2PO4-])
   여기서 PKA는 상수와 관련이 있습니다 인산염 이온 (인의 두 번째 해리에 대해 약 7.2 산).

3. 완충액에서 KH2PO4 및 K2HPO4의 두더지를 계산 한 다음 추가하다 각각의 어금니 무게와 그램에 얼마나 많은 그램을 추가 할 수 있는지 알려줍니다. 해결책.

4. 디졸브 계산 된 질량 KH2PO4 그리고 K2HPO4 최종 원하는 것보다 약간 적은 증류수의 양에서 용량. 예를 들어, 1 리터를 원한다면 완충기, 약 800으로 시작하십시오 ML 물의.

5. 소금이 완전히 용해 될 때까지 용액을 저어줍니다.

6. pH 미터를 사용하여 용액의 pH를 측정하십시오.

7. 필요한 경우, KH2PO4 (pH를 낮추기 위해) 또는 K2HPO4 (pH를 높이기 위해)의 소량의 농축 용액을 추가하여 pH를 조정하십시오.

8. 원하는 pH에 도달하면 증류수를 첨가하여 용액을 최종 원하는 부피에 가져옵니다.

포스페이트 완충액의 pH 범위는 무엇입니까?

인산 완충제 가장 효과적입니다 ph 약 6.0 ~ 8.0의 범위. 이것은 PKA의 PKA 때문입니다 포스페이트 수소/디 하이드로 겐 인산염 평형은 약 7.2입니다. 그만큼 버퍼링 용량 있을 때 가장 높습니다 ph PKA 값에 가깝습니다. 7.2 근처에서 가장 효과적이지만 가능합니다 완충기 약간을 포함하여 다양한 값에서 알칼리 7.4.

그러나 효과적인 사실에 주목하는 것이 중요합니다 완충기 허용 가능한 공차에 따라 범위를 약간 확장 할 수 있습니다. ph 특정 응용 프로그램의 변경. 에이 인산염 완충액 여전히 일부를 제공 할 수 있습니다 버퍼링 이 범위를 벗어난 용량이지만 저항에 덜 효과적입니다. ph 변화. 그만큼 인산염 완충액 범위는 많은 생물학적 응용에 이상적입니다.

실험을 위해 KH2PO4와 K2HPO4를 어떻게 선택합니까?

사용 사이의 선택 KH2PO4 또는 K2HPO4 단독 또는 조합으로는 전적으로 원하는 것에 달려 있습니다 ph 당신의 해결책.

• 산성이 필요한 경우 해결책, 당신은 주로 사용합니다 KH2PO4.
• 기본이 필요한 경우 또는 알칼리 해결책, 당신은 주로 사용합니다 K2HPO4.
• 중립적이거나 중립이 필요한 경우 ph, 당신은 a를 사용해야합니다 혼합 둘 다 KH2PO4 그리고 K2HPO4 a 완충기. 정확한 비율 둘 중 하나는 구체적으로 의존합니다 ph 당신은 달성하려고 노력하고 있습니다.

연구 환경에서 이러한 화합물 중 하나만 사용하는 것은 드 rare니다. 가장 자주, 당신은 a를 만들려고합니다 완충기 안정화를위한 해결책 ph 반응 또는 해결책.

인산 완충액을 만들기 위해 인산 (H3PO4)을 사용할 수 있습니까?

예, 사용할 수 있습니다 인산 (H3PO4) 에게 준비하다 a 인산염 완충액. 하지만, 인산 트리 크로틱입니다 산, 3 개의 이온화 가능한 수소 원자가 있음을 의미합니다. 이것은 각각 자체 PKA 값을 가진 세 가지 다른 해리 단계로 이어집니다.

1. H3PO4 4 H + + H2PO4- (PKA1 ≈ 2.15)
2. H2PO4- o H + + HPO42- (PKA2 ≈ 7.20)
3. HPO42- 4 H + + PO43- (PKA3 ≈ 12.35)

만들기 위해 완충기 사용 H3PO4, 당신은 일반적으로 추가하다 강력한 기지 코 (수산화 칼륨) 또는 나트륨 부분적으로 중화하기 위해 수산화물 (NaOH) 산 원하는 것을 만듭니다 비율 ~의 인산염 종. 예를 들어, a 완충기 약 ph 7, 당신은 할 것입니다 추가하다 두 번째 해리 단계에 도달하기에 충분한 염기. 그만큼 완충기 구역 인산 여러 범위로 확장됩니다.

사용 H3PO4 사용하는 것보다 더 복잡 할 수 있습니다 KH2PO4 그리고 K2HPO4 기본 금액을 신중하게 제어해야하므로 직접 추가 원하는 것에 도달합니다 ph. 그러나 만약 당신이 인산 사용 가능하거나 생성하려고합니다 해결책 더 높은 이온 강도.

KH2PO4가 산이고 K2HPO4가 기본적인 이유는 무엇입니까?

의 산도 KH2PO4 그리고 기본성 K2HPO4 화학 구조와 물과 상호 작용하는 방법과 직접 관련이 있습니다.

• KH2PO4 (칼륨 디 하이드로 겐 포스페이트) : 언제 KH2PO4 물에 용해되면 K+ 이온 및 H2PO4 이온으로 분리됩니다. 그만큼 디 하이드로 겐 포스페이트 이온 (H2PO4-)는 약한 역할을 할 수 있습니다 산, 물에 양성자 (H+)를 기증 :
  H2PO4- + H2O ⇌ HPO42- + H3O +
  H3O+ (히드로 늄 이온)의 형성은 산 집중력 해결책산성으로 만듭니다.

• K2HPO4 (Dipotassium Hydrogen Phosphate) : 언제 K2HPO4 물에 용해되면 2K+ 이온 및 HPO42 이온으로 분리됩니다. 그만큼 수소 인산염 이온 (HPO42-)는 물에서 양성자 (H+)를 받아들이면 약한 염기 역할을 할 수 있습니다.
  hpo42- + h2o ⇌ h2po4- + oh-
  OH- (수산화물 이온)의 형성은 염기를 증가시킨다 집중 에서 해결책, 그것을 기본적으로 만들거나 알칼리.

포스페이트 완충액의 pH를 조정하는 방법은 무엇입니까?

조정 ph a 인산염 완충액 일반적입니다 기술 에서 랩. 다음은 다음과 같습니다.

1. 초기 pH 측정 : 교정 된 pH 미터를 사용하여 정확하게 측정하십시오 ph 당신의 완충기 해결책.
2. 조정 방향 결정 : 늘리거나 감소시켜야하는지 확인하십시오 ph.
3. 적절한 솔루션 추가 :
   • pH를 낮추려면 (보다 산성으로 만들어) : 느리게 추가하다 희석 해결책 ~의 KH2PO4 또는 희석 해결책 강한 산 좋다 HCL (염산 산), 지속적으로 모니터링하면서 ph pH 미터로.
   • pH를 높이려면 (보다 기본적인/알칼리성을 만들어) : 느리게 추가하다 희석 해결책 ~의 K2HPO4 또는 희석 해결책 강한 기지와 같은 코 (수산화 칼륨) 또는 Naoh (나트륨 수산화물), 지속적으로 모니터링하면서 ph pH 미터로.
4. 철저히 믹스 : 확인하십시오 해결책 각 추가 후에는 잘 혼합되어 있습니다.
5. 원하는 pH에 도달하면 중지하십시오. 조정을 계속 추가하십시오 해결책 pH 미터가 원하는 것을 읽을 때까지 작은 단위로 ph 값. 과장하지 않도록주의하십시오.

중요한 참고 : 언제나 추가하다 조정 해결책 천천히 그리고 소량으로, 지속적으로 교반하고 모니터링하면서 ph. 이것은 과감한 것을 방지합니다 ph 변경하고 보장합니다 완충기 그것의 유지를 유지합니다 버퍼링 용량. 참조 할 수 있습니다 칸드의 화학 나트륨 아세테이트 모범 사례와 유사한 화학 물질을 혼합하기위한 문서.

인산염 완충제의 일반적인 응용은 무엇입니까?

인산 완충제 엄청나게 다재다능하며 다음을 포함하여 광범위한 응용 프로그램에서 사용됩니다.

• 생물학적 연구 : 유지 ph 세포 배양, 단백질 용액 및 효소 반응. PBS 솔루션예를 들어, IS 인산염 완충 식염수.
• 분자 생물학 : DNA와 RNA 추출, 전기 영동 및 기타 분자 생물학 기법.
• 생화학: 효소 동역학 연구, 단백질 정제 및 기타 생화학 적 과정.
• 화학: a 완충기 화학 반응 및 적정에서.
• 제약 산업 : 약물 및 약물 공식.
• 식품 산업 : 제어 ph 식품 가공 및 보존에서.
• 산업용 수도 처리 : 칸드의 화학 물질은 다양한 인산염을 제공합니다 그것은 종종 수처리에 사용됩니다.

생체 적합성 및 조정 가능 ph 범위 인산 완충제 여러 분야에서 귀중한 도구로 만드십시오. 구체적 집중 그리고 ph 의 완충기 특정 응용 프로그램의 요구 사항에 따라 선택됩니다.

인산염 완충제 준비 문제 해결

준비 할 때 발생하는 몇 가지 일반적인 문제가 있습니다 인산 완충제 그리고 그들을 해결하는 방법 :

• pH는 안정적이지 않습니다.

  • ph 미터가 올바르게 보정되었는지 확인하십시오. 신선한 교정을 사용하십시오 버퍼 제조업체의 지침을 따르십시오.
  • 소금이 완전히 용해되도록하십시오. 저어 해결책 고체 입자가 남아 있지 않을 때까지 철저하게.
  • 고품질의 순수한 화학 물질을 사용하십시오. 불순물은 영향을 줄 수 있습니다 ph 그리고 버퍼링 용량. 칸드의 화학 물질은 순결에 자부심을 느낍니다.
  • 오염을 확인하십시오. 유리 제품과 물에 깨끗하고 오염 물질이 없도록하십시오.
  • 모든 구성 요소를 추가 했습니까? 올바른 것을 확인하십시오 대량의 모든 구성 요소에 대해.

• pH가 너무 높거나 너무 낮습니다.

  • 계산을 다시 확인하십시오. 올바른 금액을 사용했는지 확인하십시오 KH2PO4 그리고 K2HPO4.
  • pH를주의 깊게 조정하십시오 희석 용액 사용 KH2PO4 (낮은 ph) 또는 K2HPO4 (키우기 위해 ph) 또는 희석 HCL 또는 코 위에서 설명한대로.

• 완충액에서 침전물 형태 :

  • 버퍼의 농도가 너무 높으면 발생할 수 있습니다. 희석 해보십시오 완충기.
  • 일부 인산염 염은 용해도가 제한적입니다. 용해도 한계를 초과하지 않도록하십시오. 염류 당신은 사용 중입니다.
  • 온도는 용해도에 영향을 줄 수 있습니다. 일부 인산염 소금은 낮은 온도에서 용해되지 않습니다.
  • 오염. 당신을 확인하십시오 화학적인 시약에는 오염이 없으며 멸균 상태에서 외부 오염 물질이없는 상태에서 작업하고 있습니다.

• 내 원하는 pH를 얻을 수 없습니다

  • 당신이 따랐다면 규약 그리고 당신은 명시된 pH를 달성하지 않고, 인터넷. 연구 게이트 자신의 경험을 공유하는 과학자들의 강력한 커뮤니티가 있으며 설명. 특정 포스페이트 완충액에 대한 질문이 물었다, 당신은 할 수 있습니다 말하다 비슷한 질문에 대한 귀하의 질문.

주요 테이크 아웃

• KH2PO4 (칼륨 디 하이드로 겐 포스페이트) 그리고 K2HPO4 (디 포사 슘 포스페이트 수소)의 주요 구성 요소입니다 인산 완충제.
• KH2PO4 산성입니다 K2HPO4 기본입니다.
• 그만큼 비율 ~의 KH2PO4 그리고 K2HPO4 결정합니다 ph 의 완충기 해결책.
• 인산 완충제 효과적입니다 ph 6.0 ~ 8.0 범위.
• 당신은 할 수 있습니다 포스페이트 완충액을 준비하십시오 사용 KH2PO4 그리고 K2HPO4또는 적정에 의해 인산 (H3PO4) 강한 기지로.
• 주의 깊은 ph 조정 및 문제 해결은 성공하기 위해 필수적입니다 완충기 준비.
• 버퍼를 준비하는 경우 H3PO4 적정 코 까지 해결책 원하는 pH에 도달합니다.
• 가기 위해 KH2PO4 에게 K2HPO4 당신은 필요합니다 코를 추가하십시오.
• 반대의 경우 사용하십시오 HCL.

이 포괄적 인 가이드는 이해하고 사용하기위한 탄탄한 토대를 제공합니다. 인산 완충제 당신의 일에서. 실험에 대한 특정 프로토콜 및 안전 지침에 항상 상담해야합니다. 행운을 빌어요.