pHとバッファーの理解
* pH 12: 12のpHは、高度にアルカリ性(塩基性)溶液を示します。
* バッファ: バッファーは、少量の酸または塩基が追加されると、pHの変化に抵抗する溶液です。それらは通常、弱酸とその共役塩塩、または弱い塩基とその共役酸で構成されています。
適切なバッファシステムの選択
12のpHが必要なので、この非常にアルカリ範囲で効果的に機能するバッファシステムが必要です。これが一般的なアプローチです:
1。弱い塩基とその共役酸を選択: 良い選択は、目的のpHに近いPKAを持つ弱い塩基です(12)。 ここにいくつかの可能性があります:
* アンモニア(nh₃)およびアンモニウムイオン(nh₄⁺): アンモニアのPKAは9.25です。標的のpHとはほど遠いため、これは理想的ではないかもしれませんが、高濃度のアンモニアとアンモニウムイオンの濃度が低い場合に機能する可能性があります。
* 炭酸ナトリウム(Na₂co₃)および重炭酸ナトリウム(Nahco₃): 炭酸塩のPKA2は10.33で、標的pHに近い。このシステムはより効果的です。
2。塩基と酸の比率を計算します: Henderson-Hasselbalchの方程式は、塩基と必要な酸の比を決定するのに役立ちます。
ph =pka + log([base] / [酸])
* たとえば、炭酸塩システムの使用:
* 12のpHが必要な場合は、12 =10.33 + log([co₃²⁻] / [hco₃⁻])があります。
*比率の解決:log([co₃²⁻] / [hco₃⁻])=1.67
*比率を計算する:[co₃²⁻] / [hco₃⁻] =10¹・⁶⁷≈47
これは、12のpHを達成するために重炭酸塩(HCO₃⁻)の約47倍(Co₃²⁻)が必要になることを意味します。
バッファの準備:
1。ベースと酸を選択します: あなたが決定したシステムを選択するのは適切です(炭酸ナトリウムや重炭酸ナトリウムなど)。
2。濃度を計算します: 必要なバッファーの総濃度を決定します(0.1 Mなど)。 計算した比率(炭酸塩の場合は47:1)を使用して、各成分の個々の濃度を把握します。
3。水に溶解する: 必要な量のベースと酸を計量し、水に個別に溶解し、溶液を慎重に組み合わせます。強力なベース(NaOHなど)または酸(HCLなど)でpHをわずかに調整して、pHを12に微調整する必要がある場合があります。
4。 ph:を確認してください pHメーターまたはインジケーターを使用して、バッファーソリューションが望ましいpH 12に達したことを確認します。
重要な考慮事項
* 精度: これは単純化された説明です。特定の化学物質とそのイオン強度に基づいて計算を調整する必要があるかもしれません。
* 安定性: バッファーの有効性は、バッファー成分の濃度とバッファーを追加した溶液のpHに依存します。
* 安全性: アルカリ溶液を使用するときは、常に適切な安全装置を着用し、溶液を慎重に処理し、換気の良いエリアで作業してください。
特定のバッファシステムの詳細が必要な場合は、計算について質問がある場合はお知らせください。