基本を理解する
* バッファシステム: 炭酸塩/重炭酸塩緩衝液システムは、pHの変化に抵抗するために、炭酸塩イオン(CO3^2-)と重炭酸塩イオン(HCO3-)の間の平衡に依存しています。
* Henderson-Hasselbalch方程式: この方程式は、目的のpHを達成するために必要な共役塩基(CO3^2-)と弱酸(HCO3-)の比を計算するのに役立ちます。
ph =pka + log([co3^2-] / [hco3-])
* pka: 重炭酸塩(HCO3-)のPKAは10.33です。これは、pH 10.33では、重炭酸塩と炭酸塩の濃度が等しいことを意味します。
準備手順
1。比率を計算します:
* 9のpHが必要です。
* Henderson-Hasselbalch方程式の使用:9 =10.33 + log([co3^2-] / [hco3-])
*比率の解決:log([co3^2-] / [hco3-])=-1.33
*([co3^2-] / [hco3-])=10^-1.33≈0.047
これは、重炭酸塩1モルごとに約0.047モルの炭酸塩が必要です。
2。モル濃度を決定します:
*総緩衝濃度は100 mm(0.1 m)です。
* 'x'を重炭酸塩(HCO3-)のモル濃度とします。
*炭酸塩のモル濃度(CO3^2-)は0.047倍になります。
*総濃度:x + 0.047x =0.1 m
* xの解決:1.047x =0.1 m
*x≈0.095m(重炭酸塩の濃度)
*0.047x≈0.045m(炭酸塩の濃度)
3。各塩の質量を計算します:
* 重炭酸ナトリウム(NAHCO3):
*分子量:84.01 g/mol
*必要な質量:0.095 mol/l * 84.01 g/mol *(リットル中のバッファーの量)
* 炭酸ナトリウム(Na2Co3):
*分子量:105.99 g/mol
*必要な質量:0.045 mol/l * 105.99 g/mol *(リットルのバッファーの量)
4。塩を溶解:
* 蒸留水の最終体積の一部に重炭酸ナトリウムの質量を溶解します。
* 計算された炭酸ナトリウムの質量を蒸留水の別の部分に慎重に溶解します。
* 2つのソリューションを組み合わせます。
5。 pHと最終体積を調整します:
* pHメーターを使用して、溶液のpHを確認します。
*強酸(HCLなど)または強いベース(たとえば、NAOH)を使用して、pHを9.0に慎重に調整します。ドロップワイズを加えて、pHを綿密に監視します。
* 追加の蒸留水を追加して、溶液を目的の最終ボリュームにもたらします。
重要な考慮事項
* 水質: 最良の結果を得るには、蒸留水または脱イオン水を使用してください。
* 精度: 正確な計量が重要です。
* 安全性: 炭酸ナトリウムは強い塩基です。注意して扱い、適切な安全装置(手袋、ゴーグル)を着用します。
* ストレージ: 室温でバッファーを保管します。
特定の量のバッファー溶液に必要な重炭酸ナトリウムと炭酸ナトリウムの質量を計算するのに役立つ場合はお知らせください。