KH2PO4 kumpara sa K2HPO4: Pag -unawa sa mga pangunahing pagkakaiba sa mga buffer ng pospeyt

Ipinapaliwanag ng artikulong ito ang mga pagkakaiba sa pagitan ng KH2PO4 (potassium dihydrogen phosphate) at K2HPO4 (dipotassium hydrogen phosphate), dalawang karaniwang sangkap ng mga solusyon sa pospeyt na buffer. Susuriin namin ang kanilang mga katangian ng kemikal, kung paano sila gumana sa mga buffer, at kung paano pipiliin ang tama para sa iyong mga tiyak na pangangailangan. Kung ikaw ay isang napapanahong mananaliksik o nagsisimula pa lamang sa lab, ang pag -unawa sa mga pagkakaiba na ito ay mahalaga para sa tumpak na mga resulta ng eksperimentong. Ito ay a dapat basahin Para sa sinumang nagtatrabaho sa mga solusyon sa buffer sa biology, kimika, o mga kaugnay na larangan.

Ano ang isang pospeyt buffer? Isang paliwanag

A buffer Ang solusyon ay isang mahalagang tool sa maraming pang -agham na eksperimento. Ang pangunahing trabaho nito ay upang pigilan ang mga pagbabago sa PH Kapag maliit na halaga ng acid o base ay idinagdag. Mahalaga ito sapagkat maraming mga reaksyon ng kemikal, lalo na sa mga biological system, ay napaka -sensitibo sa mga pagbabago sa pH.

Mga buffer ng pospeyt, sa partikular, ay malawakang ginagamit dahil kaya nila buffer sa isang hanay ng mga halaga ng pH at katugma sa maraming mga biological system. Ginagawa ang mga ito gamit ang iba't ibang mga form ng pospeyt, isang molekula na naglalaman ng posporus at oxygen. Isang tipikal pospeyt buffer baka naglalaman isang halo ng KH2PO4 (Potassium dihydrogen phosphate) at K2HPO4 (Dipotassium hydrogen phosphate). Ang tiyak na ratio ng dalawang sangkap na ito ay tumutukoy sa pangwakas PH ng buffer.

Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng KH2PO4 at K2HPO4?

Ang susi pagkakaiba sa pagitan ng KH2PO4 at K2HPO4 namamalagi sa bilang ng hydrogen (H) atomo sila naglalaman.

• KH2PO4 (Potassium dihydrogen phosphate): Ang tambalang ito ay kilala rin bilang monobasic potasa pospeyt. Mayroon itong dalawa hydrogen Mga atomo. Kapag natunaw sa tubig, ito ay kumikilos bilang isang mahina acid, pagbibigay ng isang proton (H+) sa Solusyon.

• K2HPO4 (Dipotassium hydrogen phosphate): Ang tambalang ito ay kilala rin bilang dibasic potasa pospeyt. Mayroon lamang isa hydrogen atom. Kapag natunaw sa tubig, ito ay kumikilos bilang isang mahina na batayan, tumatanggap ng isang proton (H+) mula sa Solusyon.

Ang tila maliit na pagkakaiba sa istraktura ng kemikal ay humahantong sa mga makabuluhang pagkakaiba sa kanilang pag -uugali sa solusyon. KH2PO4 nag -aambag sa mga acidic na katangian ng buffer, habang K2HPO4 nag -aambag sa pangunahing (o alkalina) mga pag -aari.

Paano nagtutulungan ang KH2PO4 at K2HPO4 sa isang solusyon sa buffer?

KH2PO4 at K2HPO4 magtulungan bilang isang pares ng conjugate acid-base upang lumikha ng a pospeyt buffer. Ang reaksyon ng balanse ay maaaring kinakatawan tulad ng mga sumusunod:

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

• KH2PO4 Nagbibigay ng H2PO4- (Dihydrogen phosphate) mga ion.
• K2HPO4 Nagbibigay ng HPO42- (hydrogen phosphate) mga ion.

Kapag isang maliit na halaga ng acid (H+) ay idinagdag sa buffer, ang HPO42- ion ay gumanti sa acid, paglilipat ng balanse sa kaliwa at pag -minimize ng pagbabago sa PH. Kapag ang isang maliit na halaga ng base (OH-) ay idinagdag, ang H2PO4- ion ay gumanti sa base, paglilipat ng balanse sa kanan at muling pag-minimize ng pagbabago sa PH. Ang kakayahang pigilan ang mga pagbabago sa pH ay kung ano ang gumagawa ng a buffer Kaya kapaki -pakinabang. Ang ratio ay Idagdag sa epekto.

Paano maghanda ng isang phosphate buffer solution na may kH2PO4 at K2HPO4?

Sa Maghanda a pospeyt buffer Solusyon, kakailanganin mo:

1. KH2PO4 (Potassium dihydrogen phosphate)
2. K2HPO4 (Dipotassium hydrogen phosphate)
3. Distilled water
4. Isang metro ng pH
5. Mga beaker at pagpapakilos na kagamitan

Narito ang isang pangkalahatang pamamaraan (palaging kumunsulta sa isang tiyak Protocol para sa iyong ninanais PH at konsentrasyon):

1. Alamin ang nais na pH at konsentrasyon ng iyong buffer. Halimbawa, baka gusto mo ng isang 0.1m pospeyt buffer sa pH 7.2.

2. Kalkulahin ang halaga ng KH2PO4 at K2HPO4 na kinakailangan. Maaari mong gamitin ang Henderson-Hasselbalch Equation o online buffer mga calculator upang matukoy ang tama ratio ng dalawang sangkap. Ang equation ng Henderson-Hasselbalch ay:
   pH = pKa + log ([HPO42-]/[H2PO4-])
   Kung saan ang PKA ay isang palaging nauugnay sa pospeyt ion (humigit -kumulang na 7.2 para sa pangalawang dissociation ng posporiko acid).

3. Kalkulahin ang mga moles ng KH2PO4 at K2HPO4 sa buffer, pagkatapos Idagdag ang kani -kanilang timbang na molar at sasabihin sa iyo kung gaano karaming mga gramo ang idagdag sa Solusyon.

4. Matunaw Ang kinakalkula na masa ng KH2PO4 at K2HPO4 sa isang dami ng distilled water na bahagyang mas mababa kaysa sa iyong pangwakas na nais dami. Halimbawa, kung nais mo ng 1 litro ng buffer, magsimula sa mga 800 Ml ng tubig.

5. Gumalaw ng solusyon hanggang sa ganap na matunaw ang mga asing -gamot.

6. Gumamit ng isang metro ng pH upang masukat ang pH ng solusyon.

7. Kung kinakailangan, ayusin ang pH sa pamamagitan ng pagdaragdag ng maliit na halaga ng isang puro na solusyon ng alinman sa KH2PO4 (upang bawasan ang pH) o K2HPO4 (upang itaas ang pH).

8. Kapag naabot ang nais na pH, magdagdag ng distilled water upang dalhin ang solusyon sa pangwakas na nais na dami.

Ano ang saklaw ng pH ng isang pospeyt buffer?

Mga buffer ng pospeyt ay pinaka -epektibo sa PH Saklaw ng humigit -kumulang na 6.0 hanggang 8.0. Ito ay dahil ang PKA ng hydrogen phosphate/dihydrogen pospeyt Ang balanse ay nasa paligid ng 7.2. Ang Kapasidad ng Buffering ay pinakamataas kapag ang PH ay malapit sa halaga ng PKA. Bagaman ito ay pinaka -epektibo malapit sa 7.2 maaari ito buffer sa isang hanay ng mga halaga, kabilang ang bahagyang alkalina 7.4.

Gayunpaman, mahalagang tandaan na ang epektibo buffer ang saklaw ay maaaring bahagyang mapalawak depende sa katanggap -tanggap na pagpapaubaya para sa PH pagbabago sa isang partikular na aplikasyon. A pospeyt buffer maaaring magbigay pa rin ng ilan Buffering Kapasidad sa labas ng saklaw na ito, ngunit hindi gaanong epektibo sa paglaban PH mga pagbabago. Ang pospeyt buffer Ang saklaw ay mainam para sa maraming mga biological application.

Paano ako pipili sa pagitan ng KH2PO4 at K2HPO4 para sa aking eksperimento?

Ang pagpipilian sa pagitan ng paggamit KH2PO4 o K2HPO4 Nag -iisa, o sa kumbinasyon, ganap na nakasalalay sa nais PH ng iyong Solusyon.

• Kung kailangan mo ng acidic Solusyon, gagamitin mo lalo na KH2PO4.
• Kung kailangan mo ng isang pangunahing o alkalina Solusyon, gagamitin mo lalo na K2HPO4.
• Kung kailangan mo ng isang neutral o malapit-neutral PH, kakailanganin mong gumamit ng a Paghaluin ng pareho KH2PO4 at K2HPO4 Upang lumikha ng isang buffer. Ang eksaktong ratio ng dalawa ay depende sa tiyak PH Sinusubukan mong makamit.

Bihirang gamitin lamang ang isa sa mga compound na ito sa isang setting ng pananaliksik. Kadalasan, naglalayong lumikha ka ng isang buffer Solusyon upang patatagin ang PH ng isang reaksyon o Solusyon.

Maaari ba akong gumamit ng phosphoric acid (H3PO4) upang makagawa ng isang pospeyt buffer?

Oo, maaari mong gamitin Phosphoric acid (H3PO4) sa Maghanda a pospeyt buffer. Gayunpaman, Phosphoric acid ay isang triprotic acid, nangangahulugang mayroon itong tatlong ionizable hydrogen atoms. Ito ay humahantong sa tatlong magkakaibang mga hakbang sa dissociation, bawat isa ay may sariling halaga ng PKA:

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

Upang gumawa ng isang buffer Paggamit H3PO4, karaniwang gusto mo Idagdag Isang malakas na base, tulad ng Koh (Potassium hydroxide) o sosa hydroxide (NaOH), upang bahagyang neutralisahin ang acid at lumikha ng ninanais ratio ng pospeyt mga species. Halimbawa, upang lumikha ng isang buffer sa paligid PH 7, gagawin mo Idagdag Sapat na base upang maabot ang pangalawang hakbang sa dissociation, na lumilikha ng isang halo ng H2PO4- at HPO42-. Ang buffer zone para sa Phosphoric acid umaabot sa maraming mga saklaw.

Paggamit H3PO4 maaaring maging mas kumplikado kaysa sa paggamit KH2PO4 at K2HPO4 Direkta, tulad ng kailangan mong maingat na kontrolin ang dami ng base idinagdag upang maabot ang ninanais PH. Gayunpaman, maaari itong maging isang kapaki -pakinabang na diskarte kung mayroon ka lamang Phosphoric acid Magagamit, o nais na lumikha ng isang Solusyon na may mas mataas lakas ng ionic.

Bakit ang KH2PO4 ay acid at ang K2HPO4 ay pangunahing?

Ang kaasiman ng KH2PO4 at ang pagiging pangunahing K2HPO4 nauugnay nang direkta sa kanilang mga istruktura ng kemikal at kung paano sila nakikipag -ugnay sa tubig.

• KH2PO4 (Potassium dihydrogen phosphate): Kailan KH2PO4 Natutunaw sa tubig, nag-i-dissociates ito sa mga K+ ions at H2PO4- ion. Ang Dihydrogen phosphate Ion (H2PO4-) Maaaring kumilos bilang isang mahina acid, pagbibigay ng isang proton (H+) sa tubig:
  H2PO4- + H2O ⇌ HPO42- + H3O +
  Ang pagbuo ng H3O+ (hydronium ion) ay nagdaragdag ng acid konsentrasyon sa Solusyon, ginagawa itong acidic.

• K2HPO4 (dipotassium hydrogen phosphate): Kailan K2HPO4 Natutunaw sa tubig, nag-i-dissociates ito sa 2k+ ions at HPO42- ion. Ang hydrogen phosphate ion (HPO42-) Maaaring kumilos bilang isang mahina na batayan, pagtanggap ng isang proton (H+) mula sa tubig:
  HPO42- + H2O ⇌ H2PO4- + OH-
  Ang pagbuo ng OH- (hydroxide ion) ay nagdaragdag ng base konsentrasyon sa Solusyon, ginagawa itong pangunahing o alkalina.

Paano ayusin ang pH ng isang pospeyt buffer?

Pag -aayos ng PH ng a pospeyt buffer ay isang pangkaraniwan pamamaraan sa lab. Narito kung paano ito gawin:

1. Sukatin ang paunang pH: Gumamit ng isang calibrated pH meter upang tumpak na masukat ang PH ng iyong buffer Solusyon.
2. Magpasya sa direksyon ng pagsasaayos: Alamin kung kailangan mong dagdagan o bawasan ang PH.
3. Idagdag ang naaangkop na solusyon:
   • Upang bawasan ang pH (gawin itong mas acidic): Dahan -dahan Idagdag isang dilute Solusyon ng KH2PO4 o isang dilute Solusyon ng isang malakas acid tulad ng HCl (Hydrochloric acid), habang patuloy na sinusubaybayan ang PH kasama ang pH meter.
   • Upang itaas ang pH (gawin itong mas pangunahing/alkalina): Dahan -dahan Idagdag isang dilute Solusyon ng K2HPO4 o isang dilute Solusyon ng isang malakas na base tulad ng Koh (potassium hydroxide) o NaOH (sosa hydroxide), habang patuloy na sinusubaybayan ang PH kasama ang pH meter.
4. Paghaluin nang lubusan: Tiyakin ang Solusyon ay mahusay na halo -halong pagkatapos ng bawat karagdagan.
5. Huminto kapag naabot ang nais na pH: Magpatuloy sa pagdaragdag ng pag -aayos Solusyon sa maliit na pagtaas hanggang sa binabasa ng metro ng pH ang ninanais PH Halaga. Mag -ingat na huwag mag -overshoot.

Mahalagang tala: Palagi Idagdag ang pag -aayos Solusyon dahan -dahan at sa maliit na halaga, habang patuloy na pagpapakilos at pagsubaybay sa PH. Pinipigilan nito ang marahas PH mga pagbabago at tinitiyak ang buffer nagpapanatili nito Kapasidad ng Buffering. Maaari kang sumangguni Kand sodium acetate ng Kand Dokumentasyon para sa paghahalo ng pinakamahusay na kasanayan sa mga katulad na kemikal.

Ano ang ilang mga karaniwang aplikasyon ng pospeyt buffer?

Mga buffer ng pospeyt ay hindi kapani -paniwalang maraming nalalaman at ginagamit sa isang malawak na hanay ng mga aplikasyon, kabilang ang:

• Biyolohikal na Pananaliksik: Pagpapanatili ng PH ng mga kultura ng cell, protina mga solusyon, at mga reaksyon ng enzyme. Solusyon ng PBS, halimbawa, ay pospeyt Buffered Saline.
• Molecular Biology: DNA at RNA Extraction, electrophoresis, at iba pa Molekular Biology Mga pamamaraan.
• Biochemistry: Pag -aaral ng enzyme kinetics, protina paglilinis, at iba pang mga proseso ng biochemical.
• Chemistry: Bilang a buffer sa mga reaksyon ng kemikal at titrations.
• Industriya ng parmasyutiko: Pagbabalangkas ng mga gamot at gamot.
• Industriya ng pagkain: Pagkontrol PH sa pagproseso ng pagkain at pangangalaga.
• Pang -industriya na Paggamot sa Tubig: Nag -aalok ang mga kemikal ng Kand ng iba't ibang mga pospeyt na madalas na ginagamit sa paggamot sa tubig.

Ang biocompatibility at maaaring ma -tono PH saklaw ng Mga buffer ng pospeyt Gawin silang isang mahalagang tool sa maraming iba't ibang mga patlang. Ang tiyak konsentrasyon at PH ng buffer pipiliin batay sa mga kinakailangan ng partikular na aplikasyon.

Pag -aayos ng Paghahanda ng Phosphate Buffer

Narito ang ilang mga karaniwang problema na nakatagpo kapag naghahanda Mga buffer ng pospeyt At kung paano malutas ang mga ito:

• Ang pH ay hindi matatag:

  • Siguraduhin na ang iyong pH meter ay maayos na na -calibrate. Gumamit ng sariwang pagkakalibrate Buffers at sundin ang mga tagubilin ng tagagawa.
  • Tiyakin na ang mga asing -gamot ay ganap na natunaw. Pukawin ang Solusyon lubusan hanggang sa walang solidong mga particle ang mananatili.
  • Gumamit ng mataas na kalidad, purong kemikal. Ang mga impurities ay maaaring makaapekto sa PH at Kapasidad ng Buffering. Ipinagmamalaki ng kemikal na Kand ang sarili sa kadalisayan.
  • Suriin para sa kontaminasyon. Siguraduhin na ang iyong baso at tubig ay malinis at walang mga kontaminado.
  • Nagdagdag ka ba ng lahat ng mga sangkap? Suriin upang makita na tama Mass Para sa lahat ng mga sangkap.

• Ang pH ay masyadong mataas o masyadong mababa:

  • I-double-check ang iyong mga kalkulasyon. Siguraduhin na ginamit mo ang tamang halaga ng KH2PO4 at K2HPO4.
  • Ayusin ang pH nang maingat Paggamit ng mga solusyon sa dilute ng KH2PO4 (upang mas mababa PH) o K2HPO4 (upang itaas PH), o dilute HCl o Koh tulad ng inilarawan sa itaas.

• Pag -ayos ng mga form sa buffer:

  • Maaari itong mangyari kung ang konsentrasyon ng buffer ay masyadong mataas. Subukan ang pag -dilute ng buffer.
  • Ang ilang mga asing -gamot na pospeyt ay may limitadong solubility. Siguraduhin na hindi ka lalampas sa limitasyon ng solubility ng asing -gamot gumagamit ka.
  • Ang temperatura ay maaaring makaapekto sa solubility. Ilan pospeyt Ang mga asing -gamot ay hindi gaanong natutunaw sa mas mababang temperatura.
  • Kontaminasyon. Siguraduhin na ang iyong kemikal Ang mga reagents ay libre mula sa kontaminasyon, at nagtatrabaho ka sa mga kundisyon ng payat, libre mula sa mga kontaminadong nasa labas.

• Hindi makuha ang aking nais na pH

  • Kung sumunod ka sa a Protocol At hindi mo nakamit ang nakasaad na pH, subukang tumingin sa Internet. ResearchGate ay may isang matatag na pamayanan ng mga siyentipiko na nagbabahagi ng kanilang mga karanasan, at maaari kang makahanap ng paliwanag. Kung ang tanong tungkol sa iyong tukoy na buffer ng pospeyt ay hindi pa tanong, maaari mo maiugnay Ang iyong katanungan sa isang katulad.

Key takeaways

• KH2PO4 (Potasa Dihydrogen phosphate) at K2HPO4 (Dipotassium hydrogen phosphate) ay mga pangunahing sangkap ng Mga buffer ng pospeyt.
• KH2PO4 ay acidic, habang K2HPO4 ay pangunahing.
• Ang ratio ng KH2PO4 at K2HPO4 tinutukoy ang PH ng buffer Solusyon.
• Mga buffer ng pospeyt ay epektibo sa PH Saklaw ng 6.0 hanggang 8.0.
• Kaya mo Maghanda ng mga buffer ng pospeyt Paggamit KH2PO4 at K2HPO4, o sa pamamagitan ng titrating Phosphoric acid (H3PO4) na may isang malakas na base.
• Maingat PH Ang pagsasaayos at pag -aayos ay mahalaga para sa matagumpay buffer Paghahanda.
• Kung inihahanda mo ang buffer H3PO4 titrate na may Koh Hanggang sa Solusyon umabot sa nais na pH.
• Upang umalis KH2PO4 sa K2HPO4 kakailanganin mo Magdagdag ng koh.
• Para sa baligtad, gamitin HCl.

Ang komprehensibong gabay na ito ay nagbibigay ng isang matatag na pundasyon para sa pag -unawa at paggamit Mga buffer ng pospeyt sa iyong trabaho. Tandaan na palaging kumunsulta sa mga tiyak na protocol at mga alituntunin sa kaligtasan para sa iyong mga eksperimento. Good luck.