Περιεχόμενο
Ένα ρυθμιστικό διάλυμα είναι ένα μείγμα ενός ασθενούς οξέος και του συζυγούς αυτού αλκαλίου ή αντιστρόφως. Το pH του μεταβάλλεται ελάχιστα όταν προστίθενται σε αυτό μικρές ποσότητες οξέος ή αλκαλίου. Αυτό καθιστά κρίσιμο για εργαστηριακά πειράματα, όταν τα επίπεδα pH πρέπει να διατηρούνται σταθερά.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Για να δημιουργήσετε ένα ρυθμιστικό διάλυμα κιτρικού οξέος, αναμείξτε το κιτρικό οξύ με κιτρικό νάτριο (μια συζευγμένη βάση) σε απιονισμένο ή απεσταγμένο νερό, αναδεύοντας το διάλυμα μέχρι να φτάσετε στο επιθυμητό επίπεδο pH.
Αρχή Le Chateliers
Το 1884 ο γάλλος χημικός και μηχανικός Henry-Louis Le Chatelier προσέφερε μία από τις κεντρικές έννοιες της χημικής ισορροπίας, γνωστή ως αρχή Le Chateliers. Περιγράφει τι συμβαίνει σε ένα σύστημα, όταν κάτι το αφαιρεί προσωρινά από την ισορροπία. Ένας τρόπος για να γίνει αυτό είναι να αλλάξει η συγκέντρωση ενός από τα συστατικά μιας αντίδρασης. Το ρΗ είναι ένα αντίστροφο μέτρο της συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου ενός διαλύματος. τα διαλύματα με υψηλή συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου έχουν χαμηλό ρΗ και διαλύματα με χαμηλές συγκεντρώσεις ιόντων Η + έχουν υψηλό ρΗ. Ένα ρυθμιστικό διάλυμα πρέπει να περιέχει ουσίες που αφαιρούν ιόντα υδρογόνου ή ιόντα υδροξειδίου που προστίθενται σε αυτό ή το ρΗ του διαλύματος θα μετατοπιστεί.Όταν κάνετε ένα όξινο ρυθμιστικό διάλυμα, ανατρέπετε τη θέση της ισορροπίας προς τη μία πλευρά. Όταν κάνετε ένα αλκαλικό διάλυμα ρυθμιστικού, η θέση ισορροπίας κινείται πίσω προς την άλλη πλευρά. Το buffer λειτουργεί αντεπιδρώντας την αλλαγή και αποκαθιστώντας μια ισορροπία.
Κιτρικό οξύ έναντι κιτρικού νατρίου
Ένα ρυθμιστικό διάλυμα κιτρικού οξέος λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο όπως ένα ρυθμιστικό διάλυμα κιτρικού νατρίου. Για να γίνει αυτό, χρειάζεστε τόσο το κιτρικό οξύ όσο και τη συζευγμένη βάση, το κιτρικό νάτριο. Το κιτρικό οξύ είναι ένα ασθενές οργανικό οξύ που απαντάται φυσιολογικά στα εσπεριδοειδή και μπορεί να διατηρήσει αποτελεσματικά ένα pH από 3 έως 6,2. Το κιτρικό νάτριο είναι το άλας νατρίου του κιτρικού οξέος, με δράση αλκανοποίησης. Χρειάζονται μόνο λίγα λεπτά για να δημιουργηθεί ρυθμιστικό διάλυμα κιτρικού νατρίου.
Κάνοντας τη λύση Buffer
Αναμείξτε 7,2 ml κιτρικού οξέος και 42,8 ml κιτρικού νατρίου. Προσθέστε αρκετό απιονισμένο νερό για να φέρετε τον συνολικό όγκο του μείγματος στα 100 ml. Το νερό που χρησιμοποιείται στα ρυθμιστικά διαλύματα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν καθαρότερο (είτε απιονισμένο είτε αποσταγμένο) για να διατηρείται ένα ουδέτερο ρΗ (δηλ. Για να εξασφαλιστεί ότι το νερό δεν επηρεάζει το επίπεδο του ρΗ). Χρησιμοποιήστε ένα ευαίσθητο μετρητή pH για να ρυθμίσετε το pH και να επιτύχετε το επιθυμητό επίπεδο. Να φοράτε προστατευτικά γυαλιά και γάντια ανά πάσα στιγμή. Η εποπτεία των ενηλίκων συνιστάται για πειράματα επιστήμης.