Så gör du en buffertlösning – steg-för-steg-guide

En buffertlösning består av en svag syra och dess konjugerade bas i ungefär samma koncentration. Blandningen framställs med hjälp av Henderson-Hasselbalch-ekvationen, som beskriver sambandet mellan pH-värdet och förhållandet mellan syra och bas i lösningen. pH-värdet är en avgörande faktor när det gäller att bedöma hur effektiv en buffertlösning är.

Biochemiska reaktioner sker ofta bara inom specifika parametrar, till exempel ett bestämt pH-intervall. Därför är en väl fungerande buffertlösning avgörande för att förhindra att pH-värdet förändras. Med några relativt enkla riktlinjer kan du själv framställa en buffertlösning.

Du behöver

• Tabell över svaga syror och deras konjugerade baser
• Kalkylator
• Reagenser till buffertblandningen
• Erlenmeyerkolvar

Instruktioner: Steg för steg

1. Bestäm önskat pH-intervall

Börja med att fastställa vilket pH-värde som krävs för din buffert.
Exempel: Ett laboratorietest ska genomföras vid pH 4,00. Du måste då skapa en buffert som håller sig vid pH 4,00 även om små mängder syra eller bas tillsätts.

2. Välj rätt buffert utifrån pKa-värdet

Använd tabellen över svaga syror och deras konjugerade baser för att hitta den buffert som fungerar bäst inom det önskade pH-intervallet. Som tumregel bör buffertens pKa-värde ligga så nära det önskade pH-värdet som möjligt.
I exemplet ovan är den bästa bufferten vid pH 4,00 en blandning av myrsyra (formiansyra) och formiat, eftersom dess pKa-värde är 3,75.

3. Använd Henderson-Hasselbalch-ekvationen

Sätt in buffertens pKa-värde och det önskade pH-värdet i ekvationen:
pH = pKa + log([bas]/[syra])
I exemplet blir det: 4,00 = 3,75 + log([formiat]/[myrsyra]).

4. Beräkna syra-/basförhållandet

Detta görs i två delsteg:

4a. Räkna ut skillnaden mellan pH och pKa:
4,00 − 3,75 = 0,25

4b. Beräkna sedan antilogaritmen (10 upphöjt till värdet) med hjälp av din kalkylator:
10^0,25 ≈ 1,78
Detta innebär att koncentrationsförhållandet mellan basen och syran ska vara 1,78.

5. Blanda reagenserna

Framställ de kemiska reagenserna som motsvarar det beräknade syra-/basförhållandet och blanda dem i lika volymer, beroende på hur stor mängd buffertlösning du behöver.
I exemplet ger en blandning av 25 ml 0,1 M myrsyra och 25 ml 0,178 M natriumformiat totalt 50 ml buffertlösning med pH 4,00.

Tips: Kontrollera alltid det färdiga pH-värdet med en kalibrerad pH-meter, eftersom aktivitetskoefficienter och temperatur kan påverka resultatet något jämfört med de teoretiska beräkningarna.