Come preparare una soluzione tampone fosfato

L'obiettivo di una soluzione tampone è di aiutare a mantenere un pH stabile quando una piccola quantità di acido o base viene introdotta in una soluzione. Una soluzione tampone fosfato è un pratico tampone da avere in giro, specialmente per applicazioni biologiche. Poiché l'acido fosforico ha più costanti di dissociazione, è possibile preparare tamponi fosfatici vicino a uno qualsiasi dei tre pH, che sono a 2,15, 6,86 e 12,32. Il tampone è più comunemente preparato a pH 7 usando fosfato monosodico e la sua base coniugata, fosfato disodico.

Materiale tampone fosfato

• Fosfato monosodico
• Fosfato disodico
• acqua
• Acido fosforico per rendere il pH più acido o idrossido di sodio per rendere il pH più alcalino
• misuratore di acidita `
• Cristalleria
• Piastra riscaldante con barra di agitazione

Preparare il tampone fosfato

1. Decidi la concentrazione del buffer. La maggior parte dei tamponi viene utilizzata a una concentrazione compresa tra 0,1 M e 10 M. Se si prepara una soluzione tampone concentrata, è possibile diluirla secondo necessità.
2. Decidi il pH del tuo buffer. Questo pH dovrebbe essere compreso entro un'unità di pH dal pKa della base acido / coniugato. Quindi, puoi preparare un tampone a pH 2 o pH 7, ad esempio, ma pH 9 lo spingerebbe.
3. Usa l'equazione di Henderson-Hasselbach per calcolare la quantità di acido e base necessaria. È possibile semplificare il calcolo se si crea 1 litro di buffer. Seleziona il valore di pKa più vicino al pH del buffer. Ad esempio, se si desidera che il pH del buffer sia 7, utilizzare la pKa di 6.9: pH = pKa + log ([Base] / [Acid])
   rapporto di [Base] / [Acido] = 1.096
   La molarità del buffer è la somma delle molarità dell'acido e della base coniugata o la somma di [Acido] + [Base]. Per un buffer da 1 M (selezionato per facilitare il calcolo), [Acido] + [Base] = 1.
   [Base] = 1 - [Acido].
   Sostituiscilo nel rapporto e risolvi:
   [Base] = 0,523 moli / L.
   Ora risolvi per [Acido]: [Base] = 1 - [Acido], quindi [Acido] = 0,477 moli / L.
4. Preparare la soluzione miscelando 0,477 moli di fosfato monosodico e 0,523 moli di fosfato disodico in poco meno di un litro di acqua.
5. Controllare il pH con un pHmetro e regolare il pH secondo necessità usando acido fosforico o idrossido di sodio.
6. Una volta raggiunto il pH desiderato, aggiungere acqua per portare il volume totale del tampone di acido fosforico a 1 L.
7. Se hai preparato questo tampone come soluzione madre, puoi diluirlo per compensare i tamponi ad altre concentrazioni, come 0,5 M o 0,1 M.

Vantaggi e svantaggi dei tamponi fosfatici

I due principali vantaggi dei tamponi fosfatici sono che il fosfato è altamente solubile in acqua e che ha una capacità tampone estremamente elevata. Tuttavia, questi possono essere compensati da alcuni svantaggi in alcune situazioni.

• I fosfati inibiscono le reazioni enzimatiche.
• Il fosfato precipita in etanolo, quindi non può essere utilizzato in preparazioni per precipitare DNA o RNA.
• Cationi bivalenti sequestranti fosfati (ad es. Ca²⁺ e Mg²⁺).