ایک سادہ فاسفیٹ بفر بنانے کا گائیڈ

کیمسٹری میں، جب ایک چھوٹا سا ایسڈ یا بیس ایک حل میں متعارف کرایا جاتا ہے تو ایک بفر کا حل مستحکم پی ایچ کو برقرار رکھتا ہے. فاسفیٹ بفر کا حل خاص طور پر حیاتیاتی ایپلی کیشنز کے لئے فائدہ مند ہے، جو خاص طور پر پی ایچ ایچ کی تبدیلیوں کے بارے میں سنجیدہ ہے کیونکہ تین پی ایچ ایچ کی سطحوں کے قریب ایک حل تیار کرنا ممکن ہے.

فاسفورس ایسڈ کے لئے تین پی اے اے اقدار (کیمسٹری اور فزکس کے سی آر سی ہینڈ بک سے) 2.16، 7.21، اور 12.32 ہیں. عام طور پر حیاتیاتی ایپلی کیشنز کے لئے مونوڈیمیم فاسفیٹ اور اس کے برجیٹ بیس، وڈیمیم فاسفیٹ، عام طور پر پی ایچ اق اقدار کے بفروں کو پیدا کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے، جیسا کہ یہاں دکھایا گیا ہے.

• نوٹ: یاد رکھو کہ پی اے پی آسانی سے ایک درست قیمت سے ماپا نہیں ہے. مختلف ذرائع سے ادب میں تھوڑا سا مختلف اقدار دستیاب ہوسکتے ہیں.

یہ بفر بنانا TAE اور TBE بفروں سے تھوڑا زیادہ پیچیدہ ہے، لیکن عمل مشکل نہیں ہے اور صرف 10 منٹ لگنا چاہئے.

مواد

اپنے فاسفیٹ بفر بنانے کے لئے، آپ کو مندرجہ ذیل مواد کی ضرورت ہوگی:

• مونوسودیم فاسفیٹ
• ڈسپوڈیم فاسفیٹ.
• فاسفورڈ ایسڈ یا سوڈیم ہائیڈروکسائڈ (NaOH)
• پی ایچ میٹر اور تحقیقات
• وولیمیٹک فلاسک
• گریجویٹ سلنڈر
• بیکاکر
• بار بار ہلچل
• Stirring hotplate

مرحلہ 1. بفر پراپرٹیز کا فیصلہ کریں

ایک بفر بنانے سے پہلے، آپ کو یہ پتہ ہونا چاہیئے کہ آپ کونسلر چاہتی ہو، اس کا کیا حجم، اور مطلوبہ پی ایچ کیا ہے. زیادہ سے زیادہ بفر 0.1 میٹر اور 10 ایم کے درمیان توجہ مرکوز میں سب سے بہتر کام کرتا ہے. پی ایچ ڈی ایسڈ / کنجگیٹ بیس پی اے اے کے 1 پی ایچ یونٹ کے اندر ہونا چاہئے. سادگی کے لئے، اس نمونے کی حساب سے 1 لیٹر کا بفر پیدا ہوتا ہے.

مرحلہ 2. بیس پر ایسڈ کی شرح کا تعین کریں

ہینڈرسن- حسیلبلچ (ایچ ایچ) مساوات (ذیل میں) کا استعمال کریں کہ مطلوبہ پی ایچ ڈی کی بفر بنانے کے لئے ایسڈ کی بنیاد پر کیا تناسب ضروری ہے. اپنے مطلوب پی ایچ کے قریب پی پی اے کی قدر کا استعمال کریں؛ تناسب اس ایس پی بیس کنجگیٹ جوڑی سے منسلک کرتا ہے جو اس پی اے کے مطابق ہوتا ہے.

ایچ ایچ مساوات: پی ایچ = پیا + لاگ ان ([بیس] / [ایسڈ]

پی ایچ 6.9 کی ایک بفر کے لئے [بیس] / [ایسڈ] = 0.4898

[بیس] کے لئے متبادل [ایسڈ] اور حل

بفر کی مطلوبہ میتھوریت [ایسڈ] + [بیس] کی رقم ہے.

1 ایم بفر کے لئے، [بیس] + [ایسڈ] = 1 اور [بیس] = 1 - [ایسڈ]

تناسب مساوات میں اس سے متبادل کرنے سے، مرحلہ نمبر 2 سے، آپ حاصل کرتے ہیں:

[ایسڈ] = 0.6712 moles / ایل

[ایسڈ] کے لئے حل

مساوات کا استعمال کرتے ہوئے: [بیس] = 1 - [ایسڈ]، آپ اس کا حساب کر سکتے ہیں:

[بیس] = 0.3288 moles / ایل

مرحلہ 3. ایسڈ اور کنجگیٹ بیس مکس کریں

آپ نے ہنرسنسن-حسیلبلچ مساوات کا استعمال کرنے کے بعد آپ کے بفر کے لئے ایسڈ کی بنیاد پر ایسڈ کا تناسب شمار کرنے کے بعد، مانوسودیم فاسفیٹ اور وڈیمیم فاسفیٹ کی صحیح مقدار کا استعمال کرتے ہوئے صرف 1 لیٹر کا حل تیار کیا ہے.

مرحلہ 4. پی ایچ ایچ کی جانچ پڑتال کریں

ایک پی ایچ کی تحقیقات کا استعمال کرنے کی تصدیق کریں کہ بفر کے لئے صحیح پی ایچ پی تک پہنچ گئی ہے. ضروری طور پر تھوڑا سا ایڈجسٹ کریں، فاسفورک ایسڈ یا سوڈیم ہائڈروکسائڈ (NaOH) کا استعمال کرتے ہوئے.

مرحلہ 5 درست کریں

ایک بار جب مطلوبہ پی ایچ پی پہنچے تو، 1 لیٹر تک بفر کا حجم لے لو. پھر بفر کو مطلوبہ طور پر ڈھونڈنا. یہ ایک ہی بفر 0.5 میٹر، 0.1 ایم، 0.05 ایم، یا درمیان میں کسی بھی چیز کے بفر بنانے کے لئے پتلی کیا جا سکتا ہے.

یہاں دو مثالیں ہیں کہ کس طرح فاسفیٹ بفر شمار کیا جاسکتا ہے، جیسا کہ کلائیو ڈینیسن نے، نالی یونیورسٹی کے نالہ یونیورسٹی میں بائیو کیمسٹری کی طرف سے بیان کیا.

مثال نمبر 1

ضرورت 0.1 میٹر ن فاسفیٹ بفر کے لئے ہے، پی ایچ 7.6.

ہنڈسنسن-حسیلبلچ مساوات میں، پی ایچ = پیکا + لاگ ([نمک] / [ایسڈ])، نمک Na2HPO4 ہے اور ایسڈ NaHzPO4 ہے. اس کے پی اے اے میں ایک بفر سب سے زیادہ موثر ہے، جس کا مطلب یہ ہے کہ [نمک] = [ایسڈ]. مساوات سے یہ صاف ہے کہ اگر [نمک]> [ایسڈ]، پی ایچ پی کے مقابلے میں زیادہ ہو جائے گا، اور اگر [نمک] <[ایسڈ]، پی ایچ پی کے مقابلے میں کم ہو جائے گا. لہذا، اگر ہم NaH2PO4 ایسڈ کا حل بنانا چاہتے تھے تو اس کا پی ایچ پی پی کے مقابلے میں کم ہوگا، اور اس وجہ سے پی ایچ او سے کم ہوگا جس پر حل بفر کے طور پر کام کرے گا.

اس حل سے بفر بنانے کے لئے، یہ پی اے اے کے قریب ایک پی ایچ کے لئے ایک بیس کے ساتھ ٹائٹریٹ کرنا ضروری ہو گا. NaOH ایک موزوں بنیاد ہے کیونکہ اس کی وجہ سے سوڈیم برقرار رکھتا ہے:

NaH2PO4 + NaOH + + Na2HPO4 + H20.

ایک بار جب درست پی ایچ ایچ کے ذریعہ حل کیا جاتا ہے تو، یہ کم از کم ایک چھوٹی سی حد سے زیادہ ہوسکتی ہے تاکہ مثالی رویہ سے انحراف چھوٹا سا ہے) جسے وہ اندازہ ہوتا ہے کہ وہ ضروری مرچائیت دے گا. ایچ ایچ ایچ مساوات کا کہنا ہے کہ نمک کا تناسب ان کی مطلق توجہ کے بجائے، تیزاب کا تعین کرتا ہے. یاد رکھیں کہ:

• اس رد عمل میں صرف مصنوعات کی طرف سے پانی ہے.
• بفر کی والدہیت ایسڈ، NaH2PO4 کے بڑے پیمانے پر طے کیا جاتا ہے، جس سے باہر نکل جاتا ہے، اور آخری حجم جس حل کو حل کیا جاتا ہے. (اس مثال کے لئے 15. لیڈ فائنل کے فی لیٹر ڈائیڈریٹریٹ کی ضرورت ہوگی.)
• NaOH کی حراست میں کوئی تشویش نہیں ہے، لہذا کسی بھی مباحثہ توازن کو استعمال کیا جا سکتا ہے. یہ لازمی طور پر دستیاب حجم میں ضروری پی ایچ ایچ کو تبدیل کرنے کے لئے کافی توجہ دینا چاہئے.
• ردعمل کا مطلب یہ ہے کہ صرف ایک سادہ حساب کی پیمائش اور واحد وزن کی ضرورت ہوتی ہے: صرف ایک حل کی ضرورت ہوتی ہے، اور تمام مادہ سے باہر نکلنے والے مواد کو بفر میں استعمال کیا جاتا ہے- یہ ہے کہ فضلہ نہیں ہے.

نوٹ کریں کہ یہ "نمک" (ن 2HPO4) کی پہلی مثال میں وزن نہیں ہے، جیسا کہ یہ ناپسندیدہ مصنوعات فراہم کرتا ہے.اگر نمک کا حل بنایا جائے تو، اس کا پی ایچ پی پی کے اوپر ہوگا اور اس کے پی ایچ کو کم کرنے کے لئے ایک ایسڈ کے ساتھ ٹائٹریشن کی ضرورت ہو گی. اگر HC1 استعمال کیا جائے تو، ردعمل ہو جائے گا:

Na2HPO4 + HC1 + + NaH2PO4 + NaC1،

ایک غیر معمولی حراست میں سے NaC1 پیدا، جو بفر میں نہیں چاہتا. مثال کے طور پر، مثال کے طور پر، آئن ایکسچینج ایونیک طاقت کی تدریجی اشغال میں - یہ ضروری ہے کہ اس کا فریڈر ہونا پڑے گا، کہیں کہ [NaC1] بفر پر سپرد ہو. اس کے بعد دو بفروں کی ضرورت ہوتی ہے، جنریٹر جنریٹر کے دو چیمبروں کے لئے: شروع بفر (یہ ہے کہ مساوات بفر، بغیر کسی کو شامل نہیں کیا گیا ہے، یا NaC1 کی ابتدائی حراستی کے ساتھ) اور ختم ہونے والا بفر، جس میں شروع ہوتا ہے بفر لیکن اس میں اضافی طور پر NaC1 کی حتمی حراستی پر مشتمل ہے.

ختم ہونے والا بفر بنانے میں، عام آئن اثرات (سوڈیم آئن کی وجہ سے) لازمی طور پر لے جانا چاہئے.

جرنل بائیو کیمیکل تعلیم میں ذکر کے طور پر 16(4), 1988.

مثال نمبر 2

تقاضا ایک آئنیک طاقت کے مریض ختم کرنے والے بفر کے لئے ہے، 0.1 ایم ن فاسفیٹ بفر، پی ایچ 7.6، مشتمل ہے 1.0 ایم NaCl .

اس معاملے میں، نیشنل 1 سی کو باہر نکال دیا گیا ہے اور نہپیو 4 کے ساتھ مل کر بنایا گیا ہے. عام آئن اثرات ماخذ میں شمار ہوتے ہیں، اور پیچیدہ حساب سے اس طرح سے بچا جاتا ہے. 1 لیٹر کے بفر کے لئے، NaH2PO4.2H20 (15.60 G) اور NaC1 (58.44 جی) تقریبا 950 ملی میٹر ماپنے H20 میں کھود کر دیا جاتا ہے، پی ایچ 7.6 پر کافی توجہ مرکوز NaOH حل (بلکہ صوابدیدی حراستی کی) کے ساتھ اور 1 تک لیٹر

جرنل بائیو کیمیکل تعلیم میں ذکر کے طور پر 16(4), 1988.