محلول های بافر

S H i M A · Jun 23, 2012

گاهی لازم است محلولی را که دارای PH معین است، تهیه و ذخیره کنیم. نگهداری چنین محلولی حتی مشکل‌تر از

تهیه آن است.

چنانچه این محلول در معرض هوا قرار بگیرد، دی‌اکسید کربن (یک انیدرید اسید) جذب می‌کند و اسیدی‌تر می‌شود.

چنانچه محلول در ظرف شیشه‌ای ذخیره شود، ناخالصیهای قلیایی که در اثر خیسیدن شیشه شسته می‌شود، ممکن

است PH را تغییر دهد. در محلولهای بافر (تامپون) ، PH در رقمی تا حدودی ثابت ، حتی وقتی مقادیر کم اسید یا باز به

آنها اضافه می‌شود، محفوظ می‌ماند.

تهیه محلول بافر اسیدی

یک محلول بافر را می‌توان از یک اسید ضعیف یا یک باز ضعیف و نمکی از الکترولیت ضعیف تهیه کرد. مثلا ، می‌توان بافری

از اسید استیک و استات سدیم تهیه کرد. اگر از این دو ماده به غلظت یکسان مثلا 1M داشته باشیم. در نتیجه:

از آنجا که با غلظت HOAC و [SUP]-[/SUP] OAC برابر است، غلظت [SUP]+[/SUP]H برابر با

می‌شود و PH برابر 4.74 خواهد

بود. PK یک الکترولیت ضعیف را می‌توان به طریقی مشابه با PH تعریف کرد:

محلولی از یک اسید ضعیف که در آن غلظت آنیون برابر غلظت اسید تفکیک نشده باشد، PH آن برابر PK[SUB]a[/SUB] اسید است.

در نمونه بافری که شرح داده شد، مقادیر HOAC و

نسبت به مقدار [SUP]+[/SUP]H موجود 50 مرتبه بیشتر است.

اضافه کردن اسید یا باز به محلول بافر

چنانچه مقدار کمی یون

اضافه کنیم، منبع فراوان یون استات آن را به سرعت به اسید استیک تبدیل می‌کند.

چنانچه به این مقدار بافر مقداری یون

اضافه کنیم، یون

را خنثی می‌کند.

ولی مقدار فروان استیک اسید موجود به وسیله تفکیک مقدار یون

حذف شده را جایگزین خواهد کرد و PH

محلول در رقمی نسبتا ثابت محفوظ می‌ماند. بافرها نمی‌توانند افزایش مقادیر زیاد اسید یا قلیا را تحمل کنند. افزایش

0.01 مول به ازای یک لیتر از

یا

در حدود حداکثر مقداری است که انتظار می‌رود بافری توان

تحمل آن را داشته باشد.

تهیه بافر قلیایی

بافرهای قلیایی را نیز می‌توان تهیه کرد. چنانچه باز ضعیف و یون مشتق آن با غلظتهای برابر ، وجود داشته باشند،

داریم:

محلولی از

به مقدار 0.1 مول و

به مقدار 0.1 مول مثالی از این نوع بافر است که PH آن برابر 9.26

است.

رابطه هندرسون _ باخ

بافرهایی نیز می‌توان تهیه کرد که در آنها نسبت غلظت الکترولیت ضعیف به غلظت یون مشترک 1 به 1 نباشد. از این

روش می‌توان برای بدست آوردن بافری که PH یا POH آن با

اسید یا

باز ضعیف تفاوت دارد، استفاده کرد.

رابطه هندرسون باخ این نوع بافر را توجیه می‌کند:

بطور کلی برای یک بافر موثر ، نسبت غلظت جز مولکولی به غلظت جز یونی باید بین 0.1 و 10 باشد. بنابراین برای تهیه

یک بافر موثر می‌توان از

استفاده کرد. برای مثال ، می‌توان بافری از اسید استیک و استات تهیه کرد

که در آن مقادیر دلخواه PH بین 3.74 و 5.74 را داشته باشد، زیرا مقدار

اسید استیک برابر 4.74 است.

استفاده از محلولهای بافر در صنعت و طبیعت

استفاده از بافرها بخش مهمی از بسیاری فرآیندهای صنعتی است. مثالهایی در این مورد ، آبکاری و تهیه چرم و مواد

عکاسی و رنگها هستند.

در پژوهشهای باکتری شناسی برای حفظ PH لازم جهت رشد باکتریهای مورد مطالعه ، محیطهای کشت معمولا بافری

هستند. بافرها بطور وسیعی در شیمی تجزیه و همچنین برای مدرج کردن PH سنج بکار می‌رود. بدن انسان به وسیله

بی کربنات ، فسفات و سیستمهای پیچیده پروتئین در

بافری است.

محلول های بافر نمكی

محلول های بافر نمكی، محلول هايی هستند كه با غلظت های مشخص نمكی و PH فيزيولوژيكی ساخته شده كه به

صورت تنها و يا با مخلوطی از ساير معرف ها برای شستشوی بافت ها و سلول ها به كار می روند. اين محلول ها عمدتاً

شامل سديم، پتاسيم، كلسيم، منيزيم و كلرايد هستند كه برای سلولها محيط آبی به همراه يون های غير آلی را فراهم

نموده و در عين حال PH فيزيولوژيك و فشار اسمزی را حفظ می نمايند.

بنابراين نقش اصلی محلول نمكی، حفظ PH فيزيولوژيك و تعادل اسمزی در يك محيط و فراهم نمودن محيط آبی به همراه

يون های غير آلی برای سلول ها بوده كه به عنوان يك فاكتور اصلی از يك قرن پيش تا كنون مورد توجه است.

S H i M A · Jun 23, 2012

نحوه ساخت محلولهای بافر ترکیبات مختلف:

S H i M A · Jul 9, 2012

Phosphates

Phosphate salts are known by several names and the correct phosphate must be used to prepare buffer solutions. One phosphate cannot be

substituted for another phosphate. Check formula of salt to be certain

Formula	Name of salt	Other names
KH[SUB]2[/SUB]PO[SUB]4[/SUB]	potassium dihydrogen phosphate	potassium dihydrogen orthophosphate monobasic potassium phosphate monopotassium phosphate acid potassium phosphate potassium biphosphate
K[SUB]2[/SUB]HPO[SUB]4[/SUB]	potassium hydrogen phosphate	dipotassium hydrogen orthophosphate dipotassium hydrogen phosphate dibasic potassium phosphate dipotassium phosphate
K[SUB]3[/SUB]PO[SUB]4[/SUB]	potassium phosphate	tribasic potassium phosphate tripotassium phosphate

Standardization buffers

For pH=7.00
Add 29.1 ml of 0.1 molar NaOH to 50 ml 0.1 molar potassium dihydrogen phosphate

Alternatively
Dissolve 1.20g of sodium dihydrogen phosphate and 0.885g of disidium hydrogen phosphate in 1 liter volume distilled water

For pH= 4.00
Add 0.1 ml of 0.1 molar NaOH to 50 ml of 0.1 molar potassium hydrogen phthalate

Alternatively
Dissolve 8.954g of disodium hydrogen phosphste.12 H[SUB]2[/SUB]O and 3.4023g of potassium dihydrogen phosphate in 1 liter volume distilled water

Range of common buffer systems

Buffering system	Useful buffering range @ 25°C
Hydrochloric acid/ Potassium chloride	1.0 - 2.2

Glycine/ Hydrochloric acid	2.2 - 3.6

Potassium hydrogen phthalate/ Hydrochloric acid	2.2 - 4.0

Citric acid/ Sodium citrate	3.0 - 6.2

Sodium acetate/ Acetic acid	3.7 - 5.6

Potassium hydrogen phtaalate/ Sodium hydroxide	4.1 - 5.9

Disodium hydrogen phthalate / Sodium dihydrogen orthophospate	5.8 - 8.0

Dipotassium hydrogen phthalate / Potassium dihydrogen orthophospate	5.8 - 8.0

Potassium dihydrogen orthophosphate / sodium hydroxide	5.8 - 8.00
Barbitone sodium / Hydrochloric acid	6.8 - 9.6

Tris (hydroxylmethyl) aminomethane / Hydrochloric acid	7.0 - 9.00

Sodium tetraborate/ Hydrochloric acid	8.1 - 9.2

Glycine/ Sodium hydroxide	8.6 - 10.6

Sodium carbonate/ Sodium hydrogen carbonate	9.2 - 10.8

Sodium tetraborate/ Sodium hydroxide	9.3 - 10.7

Sodium bicarbonate / Sodium hydroxide	9.60 - 11.0

Sodium hydrogen orthophosphate / Sodium hydroxide	11.0 - 11.9

Potassium chloride/ Sodium hydroxide	12.0 - 13.0

Acetate buffer solutions pH 3 - 6

Make up the following solutions

(1) 0.1M acetic acid

(2) 0.1M sodium acetate (tri-hydrate) (13.6g / l)

Mix in the following proportions to get the required ph

ph	vol. of 0.1M acetic acid	vol. of 0.1M sodium acetate
3	982.3 mls	17.7 mls
4	847.0 mls	153.0 mls
5	357.0 mls	643.0 mls
6	52.2 mls	947.8 mls

1. The Physical and Theoretical Laboratory, Oxford University.
2. "Electrolyte solutions" Robinson, R. A., and Stokes, R. H., 2nd ed., rev. London, Butterworths, 1968.
3. "Practical chemistry" J. Lambert and T.A. Muir, 3rd. Ed. Heineman, London.
4. pdf file, www.bc.ca/bcsc/resources/ (Canadian Teachers Federation).

Phosphate buffer solutions ph 7 - 11

Make up the following solutions

(1) 0.1M disodium hydrogen phosphate (14.2g / l)

(2) 0.1M HCl

(3) 0.1M NaOH

Mix in the following proportions to get the required ph

ph	vol. of phosphate	vol. of 0.1M HCl	vol. of 0.1M NaOH
7	756.0 mls	244 mls
8	955.1 mls	44.9 mls
9	955.0 mls	45.0 mls
10	966.4 mls		33.6
11	965.3 mls		34.7

Addition of acid or base to a salt pH 3 - 11

Here, the primary salt is a solid and is weighed out in grams

A measured amount of 0.1M HCl or NaOH is added, then made up to 1 liter to give the relevant buffer solution

pH	Salt mixture Dilute each mixture to 1 liter solution with distilled water
3	10.21g potassium hydrogen phthalate and 223ml of 0.01M HCl
4	10.21g potassium hydrogen phthalate and 1ml of 0.01M HCl
5	10.21g potassium hydrogen phthalate and 226ml of 0.01M NaOH
6	6.81g potassium dihydrogen phOsphate and 56ml of 0.01M NaOH
7	6.81g potassium dihydrogen phosphate and 291ml of 0.01M NaOH
8	6.81g potassium dihydrogen phosphate and 467ml of 0.01M NaOH
9	4.77g sodium tetraborate and 46ml of 0.01M HCl
10	4.77g sodium tetraborate and 183ml of 0.01M NaOH
11	2.10g sodium bicarbonate 227ml of 0.01M NaOH

Preparing a Buffer Solution

This page gives tabulated info on the preparation of buffers by mixing adjusters with a known volume of the primary salt solution

Buffer A : pH 1.0 - 2.2	Buffer B : pH 2.2 - 4.00	Buffer C : pH 4.10 - 5.90	Buffer D : pH 5.8 - 8.00	Buffer E : pH 7.0 - 9.00
50 ml 0.2 M KCl + mls of 0.2 M HCl	100 ml 0.1 M potassium hydrogen phthalate + mls of 0.1 M HCl.	100 ml 0.1 M potassium hydrogen phthalate + mls of 0.1 M NaOH	. 100 ml 0.1 M KH2PO4 + mls of 0.1 M NaOH.	100 ml 0.1 M tris (hydroxymethyl) aminomethane + mls of 0.1 M HCl.
pH	mls of 0.2M HCl added	pH	mls of 0.1M HCl added	pH	mls of 0.1M NaOH added	pH	mls of 0.1M NaOH added	pH	mls of 0.1 M HCl added
1.00	134.0	2.20	99.0	4.10	2.6	5.80	7.2	7.00	93.2
1.10	105.6	2.30	91.6	4.20	6.0	5.90	9.2	7.10	91.4
1.20	85.0	2.40	84.4	4.30	9.4	6.00	11.2	7.20	89.4
1.30	67.2	2.50	77.6	4.40	13.2	6.10	13.6	7.30	86.8
1.40	53.2	2.60	70.8	4.50	17.4	6.20	16.2	7.40	84.0
1.50	41.4	2.70	64.2	4.60	22.2	6.30	19.4	7.50	80.6
1.60	32.4	2.80	57.8	4.70	27.2	6.40	23.2	7.60	77.0
1.70	26.0	2.90	51.4	4.80	33.0	6.50	27.8	7.70	73.2
1.80	20.4	3.00	44.6	4.90	38.8	6.60	32.8	7.80	69.0
1.90	16.2	3.10	37.6	5.00	45.2	6.70	38.6	7.90	64.0
2.00	13.0	3.20	31.4	5.10	51.0	6.80	44.8	8.00	58.4
2.10	10.2	3.30	25.8	5.20	57.6	6.90	51.8	8.l0	52.4
2.20	7.8	3.40	20.8	5.30	63.2	7.00	58.2	8.20	45.8
		3.50	16.4	5.40	68.2	7.10	64.2	8.30	39.8
		3.60	12.6	5.50	73.2	7.20	69.4	8.40	34.4
		3.70	9.0	5.60	77.6	7.30	74.0	8.50	29.4
		3.80	5.8	5.70	81.2	7.40	78.2	8.60	24.4
		3.90	2.8	5.80	84.6	7.50	82.2	8.70	20.6
		4.00	0.2	5.90	87.4	7.60	85.6	8.80	17.0
						7.70	88.4	8.90	14.0
						7.80	90.6	9.00	11.4
						7.90	92.2
						8.00	93.4

Buffer F: pH 8.0 - 9.10	Buffer G : pH 9.2 - 10.80	Buffer H : pH 9.60 - 11.00	Buffer I : pH 10.90 - 12.00	Buffer J : pH 12.00 - 13.00
100 mL 0.025 M Na2B4O7.10H2O (borax) + mls of 0.1 M HCl.	100 mL 0.025 M Na2B4O7.10H2O (borax) + mls of 0.1 M NaOH.	100 mL 0.05 M NaHCO3 + mls of 0.1 M NaOH.	100 mL 0.05 M Na2HPO4 + mls of 0.1 M NaOH.	50 mL 0.2 M KCl + volume indicated (in mL) 0.2 M NaOH.
pH	mls of 0.1M HCl added	pH	mls of 0.1M NaOH added	pH	mls of 0.1M NaOH added	pH	mls of 0.1M NaOH added	pH	mls of 0.2M NaOH added
8.00	41.0	9.20	1.8	9.60	10.0	10.90	6.6	12.00	12.0
8.10	39.4	9.30	7.2	9.70	12.4	11.00	8.2	12.10	16.0
8.20	37.6	9.40	12.4	9.80	15.2	11.10	10.2	12.20	20.4
8.30	35.4	9.50	17.6	9.90	18.2	11.20	12.6	12.30	25.6
8.40	33.2	9.60	22.2	10.00	21.4	11.30	15.2	12.40	32.4
8.50	30.4	9.70	26.2	10.10	24.4	11.40	18.2	12.50	40.8
8.60	27.0	9.80	30.0	10.20	27.6	11.50	22.2	12.60	51.2
8.70	23.2	9.90	33.4	10.30	30.4	11.60	27.0	12.70	64.4
8.80	19.2	10.00	36.6	10.40	33.0	11.70	32.4	12.80	82.4
8.90	14.2	10.10	39.0	10.50	35.6	11.80	38.8	12.90	106.0
9.00	9.2	10.20	41.0	10.60	38.2	11.90	46.0	13.00	132.0
9.10	4.0	10.30	42.6	10.70	40.4	12.00	53.8
		10.40	44.2	10.80	42.4
		10.50	45.4	10.90	44.0
		10.60	46.6	11.00	45.4
		10.70	47.6
		10.80	48.5

ال دی اچ · Jul 10, 2012

سلام
میتونید از بافر رابینسون هم استفاده بکنید که برایpH=2-12 استفاده میشه

Thread starter	عنوان	تالار	پاسخ ها	تاریخ
S	محلول سازی	شیمی تجزیه	1	Apr 24, 2015
M	گاز متصاعد شده از محلول هنگام حل کردن آلیاژ سکه چیست؟	شیمی تجزیه	0	May 2, 2014
	تهيه محلول كازيين 5 درصد	شیمی تجزیه	1	Aug 26, 2013
م	تعیین مقدار اکسیژن محلول (DO)	شیمی تجزیه	0	Jun 20, 2013
	خصوصیات فیزیکی و شیمیایی محلول ها - physieochemical properties of solutions	شیمی تجزیه	1	May 13, 2012

محلول های بافر

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی

پیوست ها

S H i M A

کاربر فعال تالار شیمی

ال دی اچ

عضو جدید

Similar threads