Puskuriliuokset: valmistus ja käyttö

Puskuriliuokset ovat liuoksia, jotka sisältävät puskurijärjestelmiä. Puskurijärjestelmät ovat seoksia, jotka sisältävät heikkoja happoja ja niiden suoloja, joilla on voimakkaat emäkset tai heikot emäkset, ja niiden suolat voimakkaiden happojen kanssa. Tällaisilla liuoksilla on H + -ionien vakaa konsentraatio, kun ne laimennetaan neutraalilla liuottimella (vesi) ja lisätään tietty määrä voimakkaita happoja tai emäksiä niihin.

Puskuriliuoksia löytyy maailman valtameren, maaperän ratkaisujen ja elävien organismien vesiltä. Nämä järjestelmät suorittavat sellaisten säätelijöiden toimintoja, jotka tukevat väliaineen aktiivista reaktiota tietyssä arvossa, joka on välttämätön menestyksekkään metabolisen reaktion kulun vuoksi. Puskuriliuokset luokitellaan happamiksi ja emäksisiksi. Esimerkki edellisestä voi olla asetaattipuskurijärjestelmä, toinen ammonium. On luonnollisia ja keinotekoisia puskuriliuoksia. Luonnollinen puskuriliuos on veri, joka sisältää hiilivetyä, fosfaattia, proteiinia, hemoglobiini- ja happopuskurijärjestelmiä. Keinotekoinen puskuriliuos voi olla asetaattipuskuri, joka koostuu CH3COOH: sta.

Esimerkiksi: asetaattihappo / natriumasetaatti käytetän puskurijärjestelmien sisäisen koostumuksen ja mekanismin ominaisuuksia käyttämällä asetaattipuskurijärjestelmää. Vesiväliaineessa puskurijärjestelmän komponentit ovat elektrolyyttisen dissosiaation alaisia. Natriumasetaatti heikkon hapon ja vahvan emäksen suola erottaa kokonaan ioneiksi. Anionien esiintyminen sellaisessa puskuriseoksessa riippuu sen sisältämän suolan pitoisuudesta ja sen dissosioitumisasteesta. H + -ionien konsentraatio puskurijärjestelmässä on suoraan verrannollinen hapon pitoisuuteen siinä ja kääntäen verrannollisena sen happosuolan pitoisuuteen.

Täten H + -ionien konsentraatio pääpuskuriin on suoraan verrannollinen suolan pitoisuuteen siinä ja kääntäen suhteessa emäksen pitoisuuteen.

Laboratoriokäytännössä käytetään puskuriliuoksia, joilla on tunnettuja pH-arvoja. Niinpä puskuriliuosten valmistaminen suoritetaan käyttämällä heikkoa happoa ja sen suolaa vahvalla emäksellä tai heikolla emäksellä ja sen suolalla vahvalla hapolla. Sitten tuotetaan komponenttien kvantitatiivisten suhteiden muuttaminen, puskuriliuokset annetulla pH-arvolla. Jotkut ovat kiinnostuneita siitä, miten ratkaisu on valmis.

Esimerkiksi on välttämätöntä valmistaa asetaattipuskuria useilla pH-arvoilla. Aluksi valmistetaan 5M liuokset asetaatista ja natriumasetaatista. Ensimmäisen liuoksen valmistamiseksi otetaan 50 ml kutakin komponenttia. Kaavan avulla ohjataan H + -ionien konsentraatio tuloksena olevassa liuoksessa.

Seuraavaa puskuriliuosta varten otetaan 80 ml happoliuosta ja 20 ml aikaisemmin valmistettua suolaliuosta. Kemikaalien analysoinnissa ja laboratoriokäytännöissä käytettyjä erilaisia puskuriliuoksia on useita.

Puskuriliuoksille jotkin ominaisuudet ovat ominaisia. Näihin kuuluvat ensinnäkin puskurointi - kyky ylläpitää H + -ionien konsentraation pysyvyyttä lisäämällä tietyn määrän vahvaa happoa tai vahvaa emästä puskuriliuokseen. Esimerkiksi, jos pieni määrä kloridihappoa lisätään asetaattipuskurissa, pH ei muutu happopuolelle, koska kloridihappo reagoi vaihtoliuoksen kanssa heikolla happosuolalla. Reaktion seurauksena voimakas happo, joka pystyy vaihtamaan pH happo-puolelle, korvataan heikolla hapolla ja neutraalisella suolalla. Heikon elektrolyytin liuoksen dissosioitumisaste, kun sen pitoisuus kasvaa, laskee, se on nolla ja pH-muutos ei tapahdu.