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Alt 25.01.2019, 12:36   #1   Druckbare Version zeigen
Bioch Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 16
Pufferlösung Phosphatpuffer

Moin Leute ich hab da mal kurz ne Frage.

Ich möchte einen Phosphatpuffer (0,2 Mol 500 mL) mit einem pH von 7 aus Natriumdihydrogenphosphat Monohydrat (NaH2PO4 * H2O) und Dinatriumhydrogenphosphat Dihydrat (Na2HPO4 * 2*H2O) herstellen.
Über die Hassebalch Gleichung habe ich das Verhältnis folgendermaßen ausgerechnet:

pH = pKs - log [Säure/Base) mit folgenden Werten

7 = 7,21 - log [Säure/Base) "- 7,21"
- 0,21 = -log [Säure/Base) " + log [Säure/Base) und + 0,21"
log [Säure/Base) = 0,21 "log"
[Säure/Base) = 10^0,21
[Säure/Base) = 1,62

Also muss ich hier 1,62 mal mehr Säure als Base rein tun richtig?
Dann habe ich das noch berechnet: 0,2 Mol / (1,62+1) = 0,076 Mol Base rein
0,2 mol - 0,076 mol = 0,124 Mol Säure rein
Da ich das Molekülgewicht habe kann ich ja das Gewicht ausrechen.
Also: 0,124 * 156 g/mol (Natriumdihydrogenphosphat monohydrat) = 19,34 g
0,076 * 177,99 g/mol ( Dinatriumhydrogenphosphat Dihydrat= = 13,52 g

Im Internet habe ich aber Ansätze gefunden die genau anders herum sind, also mehr Dinatrium.... rein als Natrium..... Beispielsweise: http://uslims.aucsolutions.com/po4buffers.php
http://www.molecularinfo.com/MTM/D/D3/D3-4/D3-4-60.html
https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=17314.0

Ich versteh nicht wo mein Fehler ist? Hätte ich vielleicht statt - log + log nehmen müssen? Dann komme ich genau auf die Werte wie in einem der Links. Aber wenn ich oben die Säure habe muss ich doch minus Log nehmen?

Nochmal kurz ergänzend. Ich habe jetzt den Anteil ausgerechnet (1,62/(1,62 +1) = 0,62 % Säure 38 % Base) was halt GENAU andersrum als bei den links ist. Da steht 61% (rudnungssache deshalb keine 62% wie bei mir) Dinatriumhydrogenphosphat und 39% Natriumdihydrogenphosphat. Das ist irgendwie komisch, irgendwo habe ich den Wurm sitzen.

Danke im voraus und sorry für den riesen Text.

Geändert von Bioch (25.01.2019 um 13:00 Uhr)
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Alt 25.01.2019, 13:03   #2   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.157
AW: Pufferlösung Phosphatpuffer

Die Berechnung ist soweit korrekt. Die "Rezepte" sind meist nicht auf Basis der Berechnung, sondern praktisch ermittelt worden. Gerade im Bereich um 7 ist die Berechnung kritisch, da die pK-Werte ja noch nicht einmal je nach Quelle gleich sind. Ergo gilt: Berechnen, und wenn es dann wirklich auf 0,1pH-Einheiten korrekt sein muss, messen und anpassen mit zuvor auf diesen pH-Bereich geeichter Elektrode.

Gruß

jag
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Alt 25.01.2019, 13:04   #3   Druckbare Version zeigen
Bioch Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 16
AW: Pufferlösung Phosphatpuffer

Danke für die Antwort Jag. Ich hab jetzt nochmal nachgedacht, kann es sein, dass ich statt - log + log nehmen muss? Weil dann passt es mit den einem Link 100%ig zusammen.

MfG
Bioch
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Alt 25.01.2019, 13:19   #4   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.157
AW: Pufferlösung Phosphatpuffer

Nein, die Gleichung ist korrekt:

7,00 = 7,21 - log Säure/Base (- 7,21)

-0,21 = - log Säure/Base (*-1)
0,21 = log Säure/Base
log 0,21 = 1,62/1

Damit nach Rechnung 61,8/38,2.

Die pK-Werte für solche Rechnungen reichen von 6,8 bis 7,2. In "Netz" findet man auch das hier berechnete Ergebnis.


Änderungen am Vorzeichen bedingen ein Wechsel von Zähler und Nenner, was zum gleichen Ergebnis führt.


Gruß

jag
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Alt 25.01.2019, 13:23   #5   Druckbare Version zeigen
Bioch Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 16
AW: Pufferlösung Phosphatpuffer

Ok wenns so ist dann übernehme ich das einfach Mal. Was ich noch gerne hinzufügen möchte, bzw fragen möchte^^, ist dass die Leute 2 Lösungen angefertigt haben. Ich kann aber die ausgerechneten Massen einfach in eine Lösung kippen oder?

MfG
Bioch
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Alt 25.01.2019, 13:32   #6   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.157
AW: Pufferlösung Phosphatpuffer

Nein. Molar bedeutet ja auf das Volumen auffüllen, also berechnete Massen einwiegen und auf das gewünschte Volumen auffüllen (zunächst fast bis zu Marke, mischen, dann bis zur Marke und wieder mischen). Der Vorteil von Lösungen ist, dass man diese aufbewahren kann (keine Wasseranteilproblematik) und man zudem problemlos besser per Volumen abmessen kann. Das mit der Abwägerei ist immer so eine Sache

Und: Nicht einfach "übernehmen", sondern verstehen.

Gruß

jag
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Alt 25.01.2019, 13:39   #7   Druckbare Version zeigen
Bioch Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 16
AW: Pufferlösung Phosphatpuffer

Aso, ich glaube ich hab mich falsch ausgedrückt^^. Also selbstverständlich nicht in irgendeine Lösung sondern in die definierte Lösung (500 mL) mit der Frage meinte ich eher, ob ich für Dinatrium.... und Natrium.... 2 verschiedene Lösungen (jeweils 500 mL) anfertigen muss und dann in den Anteilen (61,8% 38,2%) zusammenkippen muss oder ob ich beispielsweise beide gleichzeitig in einer Lösung mischen darf. Aber da die Frage ziemlich blöd von mir ist^^ ist es klar, dass man natürlich beides in einer definierten Lösung mischen darf, wenn ich mich jetzt nicht irre.

MfG
Bioch
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Alt 25.01.2019, 13:43   #8   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.157
AW: Pufferlösung Phosphatpuffer

Wie man mischt ist egal. Es gibt da keine Wechselwirkungen. Was mir bei der Aufgabenstellung aufgefallen ist ("0,2 Mol 500mL") ist natürlich, ob damit jetzt 500mL eine 0,2molaren Lösung gemeint ist oder eine 500mL einer Lösung die 0,2 mol enthält (= 0,4mol/L).

Bei den Lösungen stellt man i.d.R. höher konzentrierte Lösungen her und füllt dann auf das gewünschte Volumen auf.

Gruß

jag
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Alt 25.01.2019, 14:32   #9   Druckbare Version zeigen
Bioch Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 16
AW: Pufferlösung Phosphatpuffer

Also die gramm mengen waren auf 1 Liter bezogen, dass heißt, dass ich für 500 mL einfach die Masse durch 2 teile. Also ich will 500 mL haben wo 0,2 Mol drinne sind
MfG
Bioch

Geändert von Bioch (25.01.2019 um 14:48 Uhr)
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Alt 25.01.2019, 15:38   #10   Druckbare Version zeigen
Bioch Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 16
AW: Pufferlösung Phosphatpuffer

Eine kleine Frage hätte ich noch, falls es dir nichts ausmacht Jag. Ich benutze den Puffer für eine enzymatische Hydrolyse, also kommt da ein Protein in den Puffer. Das Problem ist, dass wenn das Protein in den Puffer gesetzt wird, es den pH-Wert um bis zu 0,1 verändert. Da die Enzyme schon im Optimum arbeiten sollten ist das nervig. Eigentlich müsste dieses Problem behoben werden, wenn ich eine höhere Molarität nehme oder? Derzeit bin ich ja bei 0,2 Mol, wenn ich 0,4 nehme müsste sich was ändern richtig? Ich würds natürlich gerne ausprobieren aber ich will/darf nicht soviel "verschießen", sonst meckert die Firma^^.

MfG
Bioch
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Alt 25.01.2019, 17:52   #11   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
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Beiträge: 18.157
AW: Pufferlösung Phosphatpuffer

Biochemisch kann 0,1 schon viel sein. Handelt es sich um etwas Erprobtes oder einen Praktikumsversuch (da werden häufig Sachen genommen, die durchaus ein etwas breiteres pH-Optimum haben)? Wenn nein, würde ich schon die Pufferkapazität ändern oder den pH um 0,1 mittels konz. HCl oder NaOH vorher so verändern, dass sich nach Proteinzugabe der gewünschte pH ergibt. Das sollte hier die Ionenstärke des Puffers nicht so stark verändern.

Voraussetzung wäre hier dann natürlich ein entsprechendes pH-Meter mit 0,05-Schritten und Eichung.

Gruß


jag
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Alt 25.01.2019, 21:31   #12   Druckbare Version zeigen
Bioch Männlich
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Themenersteller
Beiträge: 16
AW: Pufferlösung Phosphatpuffer

Also die Versuche werden in der Form von mir zum ersten mal durchgeführt. Also das sind Versuche dich ich aus Papern nachmache. Ja das stimmt, ich könnte einfach den pH-Wert mit NaOH auf 7,1 erhöhen damit dann 7 rauskommt ca. Das pH-Meter haben wir, ist geeicht und misst bis 3 Stellen nach dem Komma.
Also ein dickes Dankeschön an dich Jag, dafür das du dir soviel Zeit genommen hast, um mir zu antworten. Vielen Dank!


MfG
Bioch
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Alt 26.01.2019, 07:10   #13   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.157
AW: Pufferlösung Phosphatpuffer

Einem pH-Meter mit 3 Stelliger Anzeige (Genauigkeit?) misstraue ich aber schon...

Wenn es ein Versuch aus einem paper ist, sich an die experimentelle Vorschrift halten. Bitte dabei beachtzen, dass diese Vorschriften aber durchaus auch mal "geschönt" sein können oder Details eben nicht enthalten (hier z.B.: Haben die nur den Puffer genommen und ph-KOnstanz angenommen oder tatsächlich gemessen und wenn ja, wie genau).

Gruß

jag
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Alt 28.01.2019, 12:16   #14   Druckbare Version zeigen
Bioch Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 16
AW: Pufferlösung Phosphatpuffer

Also der pH-Meter misst X,XXX, also 4 stellen insgesamt, mehr leider nicht. Bei den Pufferlösungen haben die Verfasser nur angegeben, welchen Puffer, bei welchem pH, sie verwendet haben. Also da stand nicht, ob sie jetzt nochmal nachgeregelt haben. Deshalb ist eigentlich die pH-Stat Methode viel besser, weil hier ein Regler regelt und misst. Was ich noch festgestellt habe, ist, dass Dinatriumhydrogenphosphat ab 0,4 Mol sich gar nicht mehr komplett auflöst. Man kann laut Wikipedia nur 77 gramm pro Liter auflösen, sodass ich 0,35 Mol maximal einstellen kann, schon begrenzt finde ich.

MfG
Bioch
Bioch ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 28.01.2019, 15:44   #15   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.157
AW: Pufferlösung Phosphatpuffer

ph-Meter/Elektrode: Eine solche Elektrode ist ein sensibles Teil. Genauigkeiten über 0,05pH-Einheiten (oder wie hier 3 Nachkommastellen) sind meiner Ansicht nach seriös nicht mehr zu messen.

Löslichkeit: Stimmt, man nimmt deshalb auch das Kaliumsalz. Hinweis: wiki kann Hinweise geben, man sollte im wissenschaftlichen Bereich eine zitierbare Quelle bemühen (auch wenn es mühsamer ist).

Literatur: Wenn da nichts steht, gehe ich davon aus, dass die einen Puffer genommen haben und den pH des Puffers angegeben haben.

Gruß

jag
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