Як працює фосфатний буфер
Що таке буфери та що вони роблять?
Використання буферів є важливою концепцією кислотно-лужної хімії. Ось подивіться, що таке буфери та як вони функціонують.
Що таке буфер?
Є два ключові терміни, пов'язані з буферами. Буфер є водним розчином з дуже стабільним рН . Буферний агент є слабкою кислотою або слабкою основою, що допомагає підтримувати рН водного розчину після додавання іншої кислоти або основи. Якщо додати кислоту або основу в буферний розчин, його рН істотно не зміниться. Так само додавання води в буфер або випарювання води не змінить pH буфера.
Як зробити буфер?
Буфер отримують шляхом змішування великого обсягу слабкої кислоти або слабкої основи з їх кон'югатом. Слабка кислота та пов'язана з нею основа можуть залишатися в розчині, не нейтралізуючи один одного. Те саме вірно для слабкої основи і сполученої з ним кислоти.
Як працюють буфери?
Коли іони водню додаються до буфера, вони нейтралізуються основою буфері. Іони гідроксиду будуть нейтралізовані кислотою. Ці реакції нейтралізації не вплинуть на загальний рН буферного розчину.
Коли ви вибираєте кислоту для буферного розчину, вибирайте кислоту з pK , близьким до бажаного рН. Це дасть вашому буферу майже еквівалентні кількості кислоти та сполученої основи, тому він зможе нейтралізувати якнайбільше H+ та OH-.
Джерела
- Аткінс, Пітер; Джонс, Лоретта (2005). Хімічні принципи: У пошуках розуміння (3-тє вид.). Нью-Йорк: Фріман. ISBN 0-7167-5701-X.
- Харріс, Деніел С. (2003). Кількісний хімічний аналіз (6-тє вид.). Нью-Йорк: Фріман.ISBN 0-7167-4464-3.
Фосфатно-сольовий буфер або PBS розчин
PBS або фосфатно-сольовий буфер є буферним розчином, який особливо цінний, оскільки він імітує концентрацію іонів, осмолярність і pH рідин людського організму. Іншими словами, він ізотонічний людським розчинам, тому з меншою ймовірністю викликає пошкодження клітин, токсичність або небажане осадження у біологічних, медичних чи біохімічних дослідженнях.
Хімічний склад PBS
Існує кілька рецептів приготування PBS розчину. Основний розчин містить воду, гідрофосфат натрію та хлорид натрію . Деякі препарати містять хлорид калію та дигідрофосфат калію. ЕДТА також може бути додана до клітинного препарату для запобігання комкування.
Фосфатно-сольовий буфер не ідеальний для розчинів, що містять двовалентні катіони (Fe 2+, Zn 2+), оскільки може статися осадження. Однак деякі PBS розчини містять кальцій або магній. Крім того, майте на увазі, що фосфат може пригнічувати ферментативні реакції. Особливо пам'ятайте про цей потенційний недолік при роботі з ДНК. Хоча PBS відмінно підходить для фізіологічних досліджень, майте на увазі, що фосфат у зразку, забуференому PBS, може брати в облогу, якщо зразок змішати з етанолом.
Типовий хімічний склад 1X PBS має кінцеву концентрацію 10 мМ PO 4 3-, 137 мМ NaCl і 2,7 мМ KCl. Ось кінцева концентрація реагентів у розчині:
| Сіль | Концентрація (ммоль/л) | Концентрація (г/л) |
|---|---|---|
| NaCl | 137 | 8,0 |
| KCl | 2,7 | 0,2 |
| Na 2 HPO 4 | 10 | 1,42 |
| КХ 2 ПЗ 4 | 1,8 | 0,24 |
Протокол виготовлення фосфатно-сольового буфера
Залежно від вашої мети, ви можете приготувати 1X, 5X або 10X PBS.Багато людей просто купують буферні таблетки PBS, розчиняють їх у дистильованій воді та при необхідності регулюють pH за допомогою соляної кислоти або гідроксиду натрію. Однак легко зробити рішення з нуля. Ось рецепти 1X і 10X фосфатно-сольового буфера:
Реагент
Кількість
додати (1×)
Кінцева концентрація (1×)
Сума для додавання (10×)
Кінцева концентрація (10×)