Лекции / ПромБТ_2020 0 Фундамент
.pdf
Уравнение Хендерсона - Хассельбаха
Кривая титрования CH3COOH сильным основанием - ацетатный буфер
pH
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
70 |
|
CH3COOH |
|
|
CH COOH =CH COO- |
|
|
CH COO- |
|
||
|
|
|
|
3 |
|
3 |
|
|
3 |
|
6.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Буферная емкость = 1 / d(pH) |
|
|
|
60 |
||
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Буферный диапазон +- 0.5 pH |
|
|
|
|
||
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
2.5 |
|
|
|
d(pH)/d(B) |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
0.8 |
0.9 |
1 |
Эквиваленты основания
Буферная емкость определяется количеством эквивалентов сильной кислоты или основания, которые необходимо добавить к 1 л буферного раствора, чтобы изменить его pH на единицу.
Буферная емкость
•Буферная емкость максимальна при соотношении кислоты и соли 1:1 => pH = pK.
•Хорошая – при [pK+0.5, pK-0.5]
•Достаточная – при [pK+1, pK-1]
Что происходит с pH при разбавлении буфера?
Что происходит с буферной емкостью при разбавлении буфера?
Буферная емкость
•Буферная емкость максимальна при соотношении кислоты и соли 1:1 => pH = pK.
•Хорошая – при [pK+0.5, pK-0.5]
•Достаточная – при [pK+1, pK-1]
•Чем выше концентрация раствора, тем больше его буферная емкость.
•Концентрация кислоты и соли в буферных растворах обычно бывает порядка 0,05—0,20 М.
•При разбавлении pH изменяется, но незначительно
Требования к буферным растворам
1.Обладать достаточной буферной емкостью в требуемом диапазоне значений рН.
2.Обладать высокой степенью чистоты.
3.Хорошо растворяться в воде и не проникать через биологические мембраны.
4.Обладать устойчивостью к действию ферментов и гидролизу.
5.рН буферных растворов должен как можно меньше зависеть от их концентрации, температуры и ионного или солевого состава среды.
6.Не оказывать токсического или ингибирующего действия.
7.Комплексы буфера с катионами должны быть растворимыми.
8.Не поглощать свет в видимой или ультрафиолетовой областях спектра.
Есть ли вопросы по этому списку требований?
Требования к буферным растворам
1.Обладать достаточной буферной емкостью в требуемом диапазоне значений рН. – ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ!
2.Обладать высокой степенью чистоты. - ДА
3.Хорошо растворяться в воде и не проникать через биологические мембраны. – ДА / от задачи
4.Обладать устойчивостью к действию ферментов и гидролизу. – от задачи
5.рН буферных растворов должен как можно меньше зависеть от их концентрации, температуры и ионного или солевого состава среды. – ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ!
6.Не оказывать токсического или ингибирующего действия. – от задачи
7.Комплексы буфера с катионами должны быть растворимыми. – от задачи
8.Не поглощать свет в видимой или ультрафиолетовой областях спектра.
– от задачи
Буферные растворы
•Ацетатный, цитратный, боратный
•Аммиачный, ТРИС
•Фосфатный, гидрокарбонатный
Буферные растворы
Фосфатный буфер
Na2 HPO4 2Na HPO42
NaH PO Na H |
PO |
H PO |
H HPO2 |
|||
2 |
4 |
2 |
4 |
2 |
4 |
4 |
|
|
2 |
|
|
||
pH pKa |
lg |
HPO4 |
|
|
pKa |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||
|
|
H2 PO4 |
|
|
||
|
Na2 HPO4 |
|
|
lg |
|
||
|
NaH PO |
|
|
|
2 4 |
|
|
Диаграмма распределения форм фосфорной кислоты
|
|
H PO |
|
H PO - |
HPO - |
PO - |
|
|
|
4 |
|||||
|
1 |
3 |
2 |
4 |
4 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,8
0,6
0,4
0,2
0
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
pH
ТРИС
Трис (tris) — сокращённое название трис (гидроксиметил) аминометана.
Является главным компонентом буферных растворов, широко применяющихся в биохимии и молекулярной биологии.
Наиболее распространённые буферы на основе триса — TAE (трис — ацетат — ЭДТА) и TBE (трис — борат — ЭДТА).
Трис биологически инертен и не вступает в реакции, катализируемые большинством ферментов.
pKa = 8,6, что позволяет готовить на его основе буферы в диапазоне pH от 7,0 до 9,2. Физиологические значения pH (7,35—7,45) попадают в этот диапазон.