একটি সহজ ফসফেট বাফার তৈরীর গাইড

রসায়নে, একটি বাফার সমাধান একটি স্থিতিশীল পিএইচ বজায় রাখতে সহায়তা করে যখন একটি অ্যাসিড বা বেস একটি ছোট পরিমাণে একটি সমাধান মধ্যে প্রবর্তিত হয়। একটি ফসফেট বাফার সমাধান বিশেষত জৈবিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপকারী, যা বিশেষ করে পিএইচ-এর পরিবর্তনের জন্য সংবেদনশীল, কারণ এটি তিনটি পিএইচ মাত্রাগুলির কাছাকাছি কোনও সমাধান প্রস্তুত করা সম্ভব।

ফসফরিক এসিডের জন্য তিনটি পিকিএ মূল্য (রসায়ন ও পদার্থবিজ্ঞানের সিআরসি হ্যান্ডবুক থেকে) 2.16, 7.21, এবং 12.3২। মনোসোডিয়াম ফসফেট এবং তার কনজুগেট বেস, ডিডিয়াম ফসফেট সাধারণত জৈবিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, প্রায় 7 pH এর বাফার তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়, যেমন এখানে দেখানো হয়েছে।

• বিঃদ্রঃ: মনে রাখবেন যে PKA সহজে একটি সঠিক মান পরিমাপ করা হয় না। সামান্য ভিন্ন মান বিভিন্ন উত্স থেকে সাহিত্য পাওয়া যেতে পারে।

টিএইচ এবং টিবিই বাফার তৈরির চেয়ে এই বাফারটি আরও জটিল, তবে প্রক্রিয়াটি কঠিন নয় এবং এটি প্রায় 10 মিনিট সময় নিতে হবে।

উপকরণ

আপনার ফসফেট বাফার তৈরি করতে, আপনাকে নিম্নলিখিত উপকরণগুলি প্রয়োজন হবে:

• মনোসোডিয়াম ফসফেট
• ডিস্কিয়াম ফসফেট।
• ফসফরিক অ্যাসিড বা সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড (NaOH)
• পি এইচ মিটার এবং তদন্ত
• আয়তনের বোতল
• স্নাতক সিলিন্ডার
• beakers
• বার বার
• Stirring hotplate

ধাপ 1. বাফার বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করুন

একটি বাফার তৈরি করার আগে, আপনাকে প্রথমে এটি কী হতে চান তা জানাতে হবে, কোন ভলিউম তৈরি করতে হবে এবং কী পছন্দের পিএইচ। সর্বাধিক বাফার 0.1 মি এবং 10 মিটারের মধ্যে ঘনত্বে সর্বোত্তম কাজ করে। পিএইচটি অ্যাসিড / কনজুগেট বেস পিকেএর 1 পিএইচ এককের মধ্যে থাকা উচিত। সরলতার জন্য, এই নমুনা গণনা 1 লিটার বাফার তৈরি করে।

পদক্ষেপ 2. বেস বেস অ্যাসিড অনুপাত নির্ধারণ

পছন্দসই পিএইচ একটি বাফার করতে অ্যাসিড থেকে বেসের অনুপাত নির্ধারণের জন্য হেন্ডসন-হ্যাসেলালালচ (এইচএইচ) সমীকরণ (নিচের) ব্যবহার করুন। আপনার পছন্দসই পিএইচপি কাছাকাছি pKa মান ব্যবহার করুন; অনুপাতটি পি.কি.এ.এর সাথে সম্পর্কিত অ্যাসিড-বেস কনজুগেট জোড়া বোঝায়।

এইচএইচ সমীকরণ: পিএইচ = PKA + লগ ([বেস] / [অ্যাসিড])

পিএইচ 6.9 এর একটি বাফারের জন্য [বেস] / [অ্যাসিড] = 0.4898

[অ্যাসিড] জন্য বিকল্প এবং [বেস] জন্য সমাধান

বাফারের পছন্দসই তীব্রতা হল [এসিড] + [বেস] এর সমষ্টি।

1 এম বাফারের জন্য, [বেস] + [অ্যাসিড] = 1 এবং [বেস] = 1 - [অ্যাসিড]

ধাপ 2 এ অনুপাত সমীকরণ মধ্যে প্রতিস্থাপন করে, আপনি পেতে:

[অ্যাসিড] = 0.6712 moles / এল

[অ্যাসিড] জন্য সমাধান

সমীকরণ ব্যবহার করে: [বেস] = 1 - [অ্যাসিড], আপনি যে গণনা করতে পারেন:

[বেস] = 0.3288 moles / এল

পদক্ষেপ 3. অ্যাসিড এবং কনজুগেট বেস মিশ্রিত করা

আপনার বাফারের জন্য প্রয়োজনীয় অ্যাসিডের অনুপাতের অনুপাতটি গণনা করার জন্য হেন্ডারসন-হ্যাসেলালালক সমীকরণটি ব্যবহার করার পরে, সঠিক পরিমাণে মনোসোডিয়াম ফসফেট এবং ডোডিয়াম ফসফেট ব্যবহার করে মাত্র 1 লিটার দ্রবণ তৈরি করুন।

ধাপ 4. পিএইচ চেক করুন

বাফারের জন্য সঠিক পিএইচ পৌঁছেছেন তা নিশ্চিত করতে একটি পিএইচ প্রোব ব্যবহার করুন। ফসফরিক এসিড বা সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড (NaOH) ব্যবহার করে প্রয়োজনীয় সামান্য সামঞ্জস্য করুন।

ধাপ 5. ভলিউম সংশোধন করুন

একবার পছন্দসই পিএইচ পৌঁছে গেলে, বাফারের পরিমাণ 1 লিটারে আনুন। তারপর পছন্দসই হিসাবে বাফার পাতলা। এই একই বাফারটি 0.5 মি, 0.1 মি, 0.05 মি বা এর মধ্যে কিছু বাফার তৈরি করতে নিমজ্জিত করা যেতে পারে।

দক্ষিণ আফ্রিকার নাটাল বিশ্ববিদ্যালয়ের জীববিজ্ঞান বিভাগের ক্লাইভ ডেনিসন দ্বারা বর্ণিত, ফসফেট বাফার কীভাবে গণনা করা যায় তার দুটি উদাহরণ এখানে দেওয়া হয়েছে।

উদাহরণ সংখ্যা 1

প্রয়োজন 0.1 এম না-ফসফেট বাফার জন্য, পিএইচ 7.6।

হেন্ডারসন-হ্যাসেলালালক সমীকরণে, পিএইচ = পিকেএ + লগ ([লবণ] / [অ্যাসিড]), লবণ Na2HPO4 এবং অ্যাসিড NaHzPO4 হয়। একটি বাফার তার pKa এ সর্বাধিক কার্যকর, যা বিন্দু যেখানে [লবণ] = [অ্যাসিড]। সমীকরণ থেকে এটি পরিষ্কার যে যদি [লবণ]> [এসিড], পিএইচএ এর তুলনায় পিএইচ বেশি হবে, এবং [লবণ] <[অ্যাসিড], পিএইচএ থেকে কম হবে। অতএব, যদি আমরা অ্যাসিড NaH2PO4 এর সমাধান তৈরি করতে চাই, তার পিএইচপি পিএকে থেকে কম হবে, এবং তাই পিএইচপি থেকেও কম হবে যা সমাধানটি বাফার হিসাবে কাজ করবে।

এই সমাধান থেকে একটি বাফার তৈরি করতে, এটি একটি পিএইচপি কাছাকাছি একটি পিএইচএ একটি বেস সঙ্গে এটি টাইট করতে হবে। NaOH একটি উপযুক্ত বেস কারণ এটি সোডিয়ামকে ক্রেশন হিসাবে বজায় রাখে:

NaH2PO4 + NaOH - + Na2HPO4 + H20।

একবার সমাধানটি সঠিক পিএইচ-তে স্থানান্তরিত হওয়ার পরে, এটি অন্তত একটি ক্ষুদ্রতর পরিসরের উপর নিমজ্জিত হতে পারে, যাতে আদর্শ আচরণ থেকে বিচ্যুতি ছোট হয়) যা ভলিউমটি পছন্দসই মোল্লাটি দেবে। এইচএইচ সমীকরণ বলে যে লবণের অ্যাসিডের অনুপাত, তার সম্পূর্ণ সংশ্লেষণের চেয়ে পিএইচ নির্ধারণ করে। মনে রাখবেন যে:

• এই প্রতিক্রিয়া মধ্যে শুধুমাত্র পণ্য দ্বারা জল।
• বাফারের তীব্রতা অ্যাসিডের ভর, NaH2PO4 দ্বারা নির্ধারিত হয়, যা পরিমাপ করা হয় এবং চূড়ান্ত ভলিউম যা সমাধান তৈরি করা হয়। (এই উদাহরণের জন্য ডাইহিড্রেটের 15.60 গ্রাম চূড়ান্ত সমাধান প্রতি লিটার প্রয়োজন হবে।)
• NaOH এর ঘনত্ব কোন উদ্বেগের বিষয় নয়, তাই যে কোনও নির্বিচারে ঘনত্ব ব্যবহার করা যেতে পারে। অবশ্যই, উপলব্ধ ভলিউমের প্রয়োজনীয় পিএইচপি পরিবর্তন করার জন্য পর্যাপ্ত পরিমাণে মনোনিবেশ করা উচিত।
• প্রতিক্রিয়াটি বোঝায় যে শুধুমাত্র তেজস্ক্রিয়তা এবং একক ঝাঁকনির একটি সাধারণ হিসাব প্রয়োজন: কেবলমাত্র একটি সমাধান তৈরি করা দরকার এবং সমস্ত উপাদান যা বাজানো হয় তা বাফারে ব্যবহৃত হয়-অর্থাৎ, কোন বর্জ্য নেই।

মনে রাখবেন যে প্রথম উদাহরণে "লবণ" (Na2HPO4) ওজন কমানোর সঠিক নয়, এটি একটি অবাঞ্ছিত উপ-পণ্য সরবরাহ করে। যদি লবণের একটি সমাধান তৈরি করা হয়, তবে এটির পিএইচএ উপরে থাকবে এবং পিএইচকে কমিয়ে এসিডের সাথে সংশ্লেষের প্রয়োজন হবে। যদি এইচসি 1 ব্যবহার করা হয়, প্রতিক্রিয়া হবে:

Na2HPO4 + HC1 - + NaH2PO4 + NaC1,

একটি অনিশ্চিত ঘনত্ব, যা বাফার চেয়েছিলেন না NaC1, yielding। কখনও কখনও-উদাহরণস্বরূপ, আইঅন বিনিময় আইওনিক-শক্তি গ্রেডিয়েন্ট এল্যুউশন-এটি বাফারের উপরে উচ্চমানের [NaC1], গ্রেডিয়েন্ট করার প্রয়োজন হয়। গ্রেডিয়েন্ট জেনারেটরের দুটি চেম্বারের জন্য দুটি বাফার প্রয়োজন হয়: শুরু বাফার (অর্থাৎ, সমীকরণ বাফার, NaC1 যোগ না করে, বা NaC1 এর প্রাথমিক ঘনত্ব সহ) এবং সমাপ্তি বাফার যা শুরু করার মতো একই বাফার কিন্তু যা অতিরিক্ত NaC1 এর সমাপ্তি ঘনত্ব রয়েছে।

সমাপ্তি বাফার তৈরি করতে, সাধারণ আয়ন প্রভাব (সোডিয়াম আয়ন কারণে) অ্যাকাউন্টে নেওয়া উচিত।

জার্নাল বায়োকেমিক্যাল শিক্ষা জার্নাল হিসাবে উদাহরণ 16(4), 1988.

উদাহরণ সংখ্যা 2

প্রয়োজন একটি ionic- শক্তি গ্রেডিয়েন্ট ফিনিশিং বাফার, 0.1 এম না-ফসফেট বাফার, পিএইচ 7.6 এর জন্য, 1.0 এম NaCl ধারণকারী .

এই ক্ষেত্রে, NaC1 ওজন করা হয় এবং NaHEPO4 দিয়ে একত্রিত করা হয়; সাধারণ আয়ন প্রভাব শিরোনাম জন্য হিসাব করা হয়, এবং জটিল গণনা এড়ানো হয়। 1 লিটার বাফারের জন্য, NaH2PO4.2H20 (15.60 g) এবং NaC1 (58.44 g) 950 মিলিটার ডিস্টাইল এইচ 20, দ্রবীভূত হ'ল, পিএইচ 7.6 তে নিহিত মোটামুটি ঘনীভূত NaOH সমাধান (কিন্তু নির্বিচারে ঘনত্ব) এবং 1 পর্যন্ত গঠিত লিটার।

জার্নাল বায়োকেমিক্যাল শিক্ষা জার্নাল হিসাবে উদাহরণ 16(4), 1988.