Phosphatpuffer frage für Chemiker.

[Ronald Schulte]

Frage für Chemiker,

Ich habe leider kein Chemie gelernt und muss diesen Kapitel immer aus Bucher hohlen und hoffen das ich es richtig verstanden habe. Kann ein Chemiker mal mitrechnen und mir sagen ob dieses richtig ist?

Um ein Phosphat Puffer her zu stellen lautet das Rezept:

1,93g NaH₂PO₄ . H₂O  und  6,41g Na₂HPO₄ . 2H₂O lösen in 250ml AD.


Ich habe beide Stoffe auf Lager nur habe ich kein NaH₂PO₄ . H₂O  sondern NaH₂PO₄ . 2H₂O .

NaH₂PO₄ . H₂O hat ein Mol Masse von 137,9 g/mol
NaH₂PO₄ . 2H₂O hat eine Mol Masse von 156,0 g/mol
Diese Daten habe ich von: https://nl.webqc.org/mmcalc.php


Ich muss jetzt kein 1,93g abwiegen sondern: 1,93 x (156,0/137,9) = 1,93 x 1,131254 = 2,18g.



Stimmt mein Gedächtnis??

Grüße Ronald

[JM]

Hallo Roland,

ich würde anders vorangehen:

•   Die vorgegebenen 6,41 g Dinatriumhydrogenphosphat in 250ml aqua dest. lösen.
•   pH Meter eintauchen und so lange konzentrierte Natriumdihydrogenphosphatlösung zutropfen, bis der pH Wert
        stimmt.

Beide Salze abwiegen und in aqua dest lösen trifft meist nicht den errechneten pH-Wert.

Beste Grüße
Jan

[Florian D.]

Die Rechnung stimmt.
Gruss,
Florian

[JM]

Nachtrag:
Die Rechnung stimmt – so wie ich das überblicke. Allerdings würde ich mich bei Phosphatsalzen nicht auf eine genaue, stöchiometrische Angabe des Kristallwassers verlassen. Ob in deinem Vorratsgefäß tatsächlich genau 2,00 mol Kristallwasser pro Formeleinheit Salz vorhanden ist ...
Beste Grüße
Jan

[Florian D.]

Die Frage ist halt auch, wie genau der PH denn jetzt wirklich eingestellt werden muss.

[Ronald Schulte]

@Jan,

Danke für dein Beitrag.

Beide Salze abwiegen und in aqua dest lösen trifft meist nicht den errechneten pH-Wert.

Das glaube ich bestimmt weil den weiteren Satz im Rezept heißt: ,,Adjust pH to 7.2 with 1 N HCL."
Mein pH Meter aber ist nicht besonders ,reliable'. Den Meter mit Glassonde war zu billig denke ich um ein gutes Messergebnis zu bilden. Mein einfaches pH Papier ist da viel genauer, das habe ich schon oft bemerkt.



@Florian,

Im Maunsbach ,Biomedical Electron Microscopy' wird auch geschrieben: ,,The pH of aldehyde fixatives is normally 7.0 – 7.5, and fine adjustments of pH are not crucial in most ultrastructural studies. The choice of buffer in the fixative may influence the appearance of the tissue but in most tissues only to a moderate degree".

Frei übersetzt kann man lesen das den pH wert  wichtig ist aber man soll nicht übertreiben. Irgendwo zwischen 7.0 und 7.5 ist in Ordnung.



Grüße Ronald

[Tilman]

Wie der Name schon sagt, ist eine Pufferlösung dazu gedacht den pH-Wert möglichst konstant zu halten. Deshalb haben Puffergemische auch stets einen festen pH-Wert, für deinen Phosphatpuffer z.B. 7,2 in der exakten Mischung. Aufgabe des Puffers ist es, bei moderaten Zugaben von Säuren oder Basen den pH-Wert möglichst in diesem Bereich zu halten. Bei der Zugabe der gleichen Mengen von Säuren oder Basen zu reinem Wasser würden dagegen riesige pH Sprünge auftreten. Man wendet einen Puffer häufig dann an, wenn bei einer Reaktion H+ oder OH- entsteht, der pH Wert jedoch möglichst konstant bleiben soll, damit die Reaktion vollständig ablaufen kann. Also bezüglich der pH-Wert Einstellung ein fehlertolerantes Medium.
Liebe Grüße
Tilman

[Ralf Feller]

Hallo Ronald,

ich würde den Puffer mit

NaH2PO4  = Säure

oder

Na2HPO4 = Lauge

einstellen. Salzsäure geht zwar vielleicht auch, aber der Puffer tut dann was er tun soll,
Säure abfangen.

pH-Meter mit Glaselektrode gibt es bei Conrad und sonst im Netz,
du must nur aufpassen das die Elektrode nicht trocken läuft (in KCl-Lösung aufbewahren),
und du brauchst wenigstens eine, besser zwei Eichlösungen.
Diese pH-Meter sind gut und billig (so bis 50E)

Ich benutze:
VOLTCRAFT PH-100 ATC pH-Messgerät

Gruß Ralf

[treinisch]

Hallo,

einstellen. Salzsäure geht zwar vielleicht auch, aber der Puffer tut dann was er tun soll,
Säure abfangen.

das tut er bei NaH2PO4 und Na2HPO4 aber ganz genau so, besser gesagt sogar noch viel besser, weil sie schwächer dissoziiert sind als eine starke Säure oder Lauge weswegen sie beim Einstellen den Puffer stärker verdünnen.

Timm

[Ralf Feller]

Hallo Timm,

aber wird denn nicht durch HCl Puffer verbraucht?

Wenn ich einen Phosphatpuffer z.B. pH 7,2 habe,
und ich gebe HCl dazu, sollte dann nicht zuerst pH 7,2 konstant bleiben bis so viel Pufferbase verbraucht ist,
dass ein neues Gleichgewicht zwischen Puffersäure und Pufferbase entsteht.

Ich stelle einen solchen Puffer, wenn er zu alkalisch ist mit einer konzentrierten Lösung von H2PO4 ein,
wenn er zu sauer ist mit einer konzentrierten Lösung von HPO4.

viele Grüße, Ralf

[othum]

Hallo Timm,

aber wird denn nicht durch HCl Puffer verbraucht?

Wenn ich einen Phosphatpuffer z.B. pH 7,2 habe,
und ich gebe HCl dazu, sollte dann nicht zuerst pH 7,2 konstant bleiben bis so viel Pufferbase verbraucht ist,
dass ein neues Gleichgewicht zwischen Puffersäure und Pufferbase entsteht.

Ich stelle einen solchen Puffer, wenn er zu alkalisch ist mit einer konzentrierten Lösung von H2PO4 ein,
wenn er zu sauer ist mit einer konzentrierten Lösung von HPO4.

viele Grüße, Ralf

Hallo Ralf,

geht beides. Der Vorteil (hier jedenfalls, an anderer Stelle mag das auch ein Nachteil sein) der Verwendung von H2PO4- (oder auch H3PO4) ist, dass die Konzentration der eigentlichen Pufferionen erhöht und damit die Kapazität der Puffers erhöht wird... Das hat man bei Verwendung starker Säuren nicht...

cu Oliver

[treinisch]

Hallo Ralf,

in diesem Fall ist wohl sowieso alles egal und eigentlich braucht man, wenn die Mengen korrekt berechnet und gewogen sind
einen Phosphatpuffer – in diesem Fall – gar nicht einstellen. Mehr als ±0.2 pH weicht der sowieso nicht ab.

aber

aber wird denn nicht durch HCl Puffer verbraucht?

Nein. Es handelt sich ja um ein Gleichgewicht und ganz egal, wie du bei zB 250 mM Phosphat ankommst,
du hast immer die exakt gleiche und spezifizierte Pufferkapazität (wenn man mal den Einfluss der Ionenstärke weglässt).

Wenn Du allerdings mit Phosphat einstellst, erhöhst Du die Pufferkapazität, einfach weil der Puffer dann eben
nicht mehr 250 mM ist, sondern 250 mM + x.

Und während beim Einstellen mit starker Säure / Base auch die Ionenstärke ungefähr bekannt ist, ist die
Reproduzierbarkeit durch Hinzufügen einer unspezifizierten Menge mehrfach geladener Ionen komplett hin.

Wie gesagt, hier geht es ja wohl nur um eine Fixierung, da ist das natürlich kaum relevant.

Wenn ich einen Phosphatpuffer z.B. pH 7,2 habe,
und ich gebe HCl dazu, sollte dann nicht zuerst pH 7,2 konstant bleiben bis so viel Pufferbase verbraucht ist,
dass ein neues Gleichgewicht zwischen Puffersäure und Pufferbase entsteht.

naja, konstant bleibt er natürlich nicht, aber er ändert sich weniger, als er sich ohne Puffer ändern würde.
Das neue Gleichgewicht entsteht in jedem winzigen Augenblick und bei jeder noch so kleinen Störung. Selbst (theoretisch) durch ein
einzelnes Proton würde das Gleichgewicht zwischen den Phosphationen verschoben. Es gibt kein ,,bis".

Auch wenn Du mit Phosphat einstellst, reagiert das Gleichgewicht logischerweise sofort und wird verschoben. Wenn du dabei beim gleichen
pH Wert landest, wie beim Einstellen mit Säure, hast Du auch genau die selbe Gleichgewichtslage, nur eben insgesamt jetzt eine unspezifizierte
Gesamtmenge Phosphat.

Vlg

Timm

[Ralf Feller]

Danke,

Gruß Ralf