راه حل های بافر: آماده سازی و استفاده

راه حل های بافر، راه حل هایی هستند که حاوی سیستم های بافر هستند. سیستم های بافر مخلوطی هستند که حاوی مقادیر کمی اسید های ضعیف و نمک های آنها با پایگاه های قوی و یا پایه های ضعیف و نمک های آنها با اسیدهای قوی است. چنین راه حل هایی دارای غلظت پایدار یون های H + است که با یک حلال بی نقص (آب) رقیق شده و مقدار مشخصی از اسیدها یا پایه های قوی را به آنها اضافه می کنند.

راه حل های بافر در آب های اقیانوس ها، راه های خاک و موجودات زنده یافت می شوند. این سیستم ها عملکردهای تنظیم کننده هایی هستند که واکنش فعال محیط را با مقدار معینی ضروری برای دوره ای موفق از واکنش های متابولیکی حمایت می کنند. راه حل های بافر به اسید و اسید تبدیل می شوند. یک مثال از سابق می تواند سیستم بافر استات، دوم - آمونیوم. راه حل های بافر طبیعی و مصنوعی وجود دارد. یک راه حل طبیعی بافر، خون حاوی هیدروکربنات، فسفات، پروتئین، هموگلوبین و سیستم بافر اسید است. یک محلول بافر مصنوعی می تواند یک بافر استات باشد که شامل CH3COOH است.

ویژگی های ترکیب داخلی و مکانیزم سیستم های بافر با استفاده از سیستم بافر استات به عنوان مثال: استات اسید / استات سدیم در نظر گرفته می شود. در محیط آبی، اجزای سیستم بافر، جداسازی الکترولیتی انجام می شود. استات سدیم به عنوان یک نمک یک اسید ضعیف و پایه قوی به طور کامل به یونها کاملا جداسازی می شود. حضور آنیون ها در چنین مخلوط بافر بستگی به غلظت نمک در آن و درجه انحلال آن دارد. غلظت یون های H + در سیستم بافر به طور مستقیم با غلظت اسید در آن متناسب است و به طور معکوس متناسب با محتوای نمک اسید در آن است.

بنابراین، غلظت یون های H + در بافر اصلی به طور مستقیم با غلظت نمک در آن متناسب است و به طور معکوس متناسب با غلظت پایه است.

در آزمایشگاه، راه حل های بافر با مقادیر pH شناخته شده استفاده می شود. بنابراین آماده سازی راه حل های بافر با استفاده از راه حل های یک اسید ضعیف و نمک آن با یک پایه قوی یا یک پایه ضعیف و نمک آن با اسید قوی انجام می شود. سپس، با تغییر نسبت کمی از اجزای سازنده، راه حل های بافر با مقدار معینی pH تولید می شود. بعضی ها علاقه مندند چگونه راه حل آماده شوند.

برای مثال، لازم است یک بافر استات با چندین مقدار pH تهیه شود. در ابتدا راه حل های 5M استات و استات سدیم را تهیه کنید. برای آماده سازی راه حل اول، 50 میلی لیتر از هر یک از اجزای را دریافت کنید. با هدایت فرمول، غلظت یون های H + در محلول حاصل تعیین می شود.

برای محلول بافر بعدی، 80 میلی لیتر محلول اسید و 20 میلی لیتر از محلول نمک تهیه کنید. تعدادی از دستورالعمل ها برای راه حل های مختلف بافر مورد استفاده در تجزیه و تحلیل شیمیایی و آزمایشگاه وجود دارد.

برای راه حل های بافر، برخی از خواص مشخص هستند. این شامل، در ابتدا، بافر بودن - توانایی حفظ پایداری غلظت یون های H + در هنگام اضافه کردن مقدار مشخصی از اسید قوی یا پایه قوی به محلول بافر. به عنوان مثال، اگر مقدار کمی اسید کلرید به بافر استات اضافه شود، pH به سمت اسید تغییر نخواهد کرد، زیرا اسید کلرید با نمک تبادل با نمک اسید ضعیف واکنش نشان می دهد. در نتیجه واکنش، یک اسید قوی، قادر به تغییر pH به سمت اسید، با یک اسید ضعیف و یک نمک بی طرف جایگزین می شود. درجه انحلال یک محلول یک الکترولیت ضعیف با افزایش غلظت آن کاهش می یابد، به صفر می رسد و تغییر PH اتفاق نمی افتد.