پروتمافایل

محلول بافر

توجه: پس از خرید فایل، لینک دانلود بصورت خودکار در اختیار شما قرار می گیرد و همچنین لینک دانلود به ایمیل شما ارسال می شود.

مبلغ قابل پرداخت 24,700 تومان

پرداخت و دانلود

مقدمه

یک محلول تامپون محلولی است که pH آن در برابر افزایش مقادیر کمی اسید یا باز قوی تغییر چندانی نکند، مثلاً محلول استیکاسید و سدیم استات دارای چنین ویژگی است. اگر 01/0 مول HCL را به یک لیتر آب خالص اضافه کنیم pH آب از 7 به 2 کاهش مییابد، اما اگر همان 01/0 مول HCL را به یک لیتر از محلولی که نسبت به استیکاسید و سدیم استات، 10/0 مولار است بیفزاییم، فقط تغییر بسیار کمی در pH حاصل میشود. در واقع pH محلول از 74/4 به 66/4 تغییر میکند. این تغییر در مقایسه با تغییر pH آب بسیار ناچیز و نشانهی آن است که محلول استیکاسید و سدیم استات یک محلول تامپون است. به یاد داشته باشید که به محلولهای تامپون، محلولهای بافر نیز گفته میشود.

محلولهای تامپون یا بافر از دید کاربردی اهمیت زیادی دارنـد. سلولهای بسیاری از موجودات زنده فقط در گسترهی محدودهای از pH قادر به ادامه حیات هستند و اگر pH غیر از آن باشد، زندگی موجود زنده با خطرات جدی همراه میشود.

pH خون انسان باید در گسترهی 35/7 الی 45/7 نگهداشته شود؛ در غیر این صورت، ادامهی حیات با مشکلات جدی روبهرو خواهد شد. خون از این لحاظ دارای نقش تامپونی است. چکونگی برقراری خاصیت تامپونی در خون پیچیده است. سیستم در خاصیت تامپونی خون نقش اساسی دارد.

بسیاری از موجودات آبزی از جمله ماهیهای طلایی تنها در pH ویژهای قادر به ادامهی حیات هستند. رعایت نکردن این امر باعث مرگ و میر آنها خواهد شد. علاوه بر آن، گاه لازم است که تولید برخی از محصولات شیمیایی در pHهای معینی صورت گیرد. این مثالها و مثالهای بسیار دیگر از اهمیت محلول تامپون خبر میدهند. با استفاده از محلولهای تامپون است که میتوان تغییر pH را کنترل کرد.

برای تهیهی یک محلول تامپون کافی است یک اسید ضعیف و نمک آن را در آب حل کرد. استیکاسید یک اسید ضعیف و سدیم استات نمک حاصل از خنثی شدن آن با سود است. از این رو، محلول این دو ماده یک محلول تامپون است. در این محلول، استیکاسید، ، به شکل مولکولی، سدیم استات، ، به صورت یونهای و و مقدار کمی یونهای که از یونش جزیی استیکاسید به دست میآیند، موجود است. چون یونهای از باز قوی مشتق شدهاند، پایدارترندو با آب واکنش نمیدهند. از سوی دیگر و و در تعادل زیر شرکت میکنند.

در واقع وجود این تعادل است که به محلول استیکاسید و سدیم استات خاصیت تامپونی میدهد. چون اگر مقدار کمی از یک اسید قوی مثلاً به محیط این تعادل افـزوده شود، یونهای حاصل از آن، توسط یونهای موجود در تعادل جذب شده و به مولکولهای تبدیل میشوند تا از این راه با تغییر pH مقابله شود.

از سوی دیگر اگر مقدار کمی از یک باز قوی مثلاً به محیط تعادل افزوده شود، یونهای حاصل از آن توسط مولکولهای اسید خنثی میشوند تا با تغییر pH مقابله شود.

دلیل انجام دو واکنش بالا این است که از یک سو یون یک باز برونشتد است و تمایل به گرفتن پروتون دارد و از سوی دیگر مولکول یک اسید برنشتد است و تمایل دارد که به یک باز قوی مانند پروتون بدهد.

تخمین pH یک محلول تامپون

با توجه به تعادل موجود در یک محلول تامپون و اطلاعات مربوط به آن، به آسانی میتوان به حدود pH آن پی برد. مثلاً تعادل زیر را در نظر بگیرید:

در دمای 25 درجه سانتیگراد

و به ترتیب معرف یون استات و مولکول استیکاسید است. با لگاریتم گرفتن از عبارت ثابت خواهیم داشت.

اگر در شرایط ویژه داشته باشیم ، آنگاه

در این شرایط، برای تامپون استیکاسید ـ سدیم استات در دمای 25 درجه سانتیگراد خواهیم داشت.

چون میزان یونش اسیدهای ضعیف به کار رفته در محلولهای تامپون بسیار اندک است، غلظت اسید موجود در تعادل تقریباً با غلظت اولیهی آن و همچنین، غلظت آنیون موجود در تعادل با غلظت اولیه نمک برابر است. از این رو معادلهی (2) را میتوان به شکل معادلهی (3) نوشت.

این معادله برای تعیین pH هر محلول تامپون حاصل از یک اسید ضعیف و نمک مناسبی از آن به کار خواهد رفت. زیروند صفر معرف غلظت اولیه است. در حالت کلی، معادلهی (3) را میتوان به صورت زیر نوشت.

در تامپون استیکاسید ـ سدیم استات، یون باز مزدوج اسید است.

اکنون میتوان ویژگیهای یک محلول تامپون را خلاصه کرد:

1. محلول تامپون دارای یک اسید ضعیف، HA و بار مزدوج آن ، است (یک محلول تامپون میتواند دارای یک باز ضعیف و اسید مزدوج آن نیز باشد).

2. محلول تامپون از راه واکنش دادن یونها یا اضافه شده و جلوگیری از ذخیره شدن آنها در محلول، با تغییر pH مقابله میکند.

3. یونهای اضافه شده، از راه واکنش با مصرف میشوند.

برچسب ها : محلولهای تامپون , pH , محلول استیکاسید و سدیم استات , تامپون استیکاسید , ویژگیهای یک محلول تامپون