pH緩衝液

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    2006/10/03
    実験題目:pH 緩衝液
    実験者:windowsxp
    目的・緒言:通常、緩衝系は弱酸とそれらの酸の混合したものである。一般的な緩衝系の
    式は以下の通りである。
    [
    ]
    [ ]
    HA
    A
    pK pH
    -
    + = log (Henderson -Hasselbalch の式)
    この等式は pK の値を中心にして、
    [
    ]
    [ ]
    HA
    A
    -
    log の値の範囲、つまり
    -
    A

    HA
    の濃度変化によ
    って決定することを意味する。また、 pH が pK と等しいとき、
    [
    ]
    [
    ]
    HA A =
    - が成り立って
    いるため緩衝能の 50%が消費されていることになる。図 1 は pK が 6.8のリン酸緩衝液に
    対する Henderson -Hasselbalch の式を図形化したものである。図から緩衝剤が効果的に作
    用する pH 範囲は 1
    ±
    pK 程度と分かる。よって生体において最適な緩衝系は体液の pH 範
    囲の中心近くに pK をもつべきである。すなわち pK は 6.4と 8.4の間にあるのが良い。
    しかし重炭酸―炭酸系は pK が 6.1であるにもかかわらず、生体において重要な緩衝系の
    1つである。実験を通じて単純な緩衝系である
    -2
    4 HPO /
    -
    4 2PO H 系と比べながら重炭酸―
    炭酸系の理解を深める。
    - + - + «
    2
    4 4 2 HPO H PO H
    [
    ]
    [ ]
    -
    -
    + =
    4 2
    2
    4 log
    PO H
    HPO
    pK pH 8.6
    =
    pK
    -
    4 2PO H
    -2
    4 HPO
    の割合 の割合
    図 1.リン酸緩衝液の滴定曲線
    材料:マグネチックスターラー、pH メーター、電子天秤、メスシリンダー、50ml ビーカ
    ー、100ml ビーカー、マイクロピペット、NaCl、KCl、NaHCO 3、CaCl2、MgCl 2、グル
    コース、5%CO 2/95%O 2 混合ガス、5M HCl
    方法:
    ①下表にある細胞外液を模倣した組成を持つ溶液を 100ml 作製した。なお表の順に試薬を
    調整した。作成後、 pH メーターで pH を測定した。
    0 2 4 6 8 10 12 14
    pH
    100
    100
    0
    0
    塩基

    添加


    添加
    試薬 分子量(stock濃度)
    mM 調整量
    NaCl 58.44 115 672 mg
    KCl 74.55 5 37 mg
    NaHCO 3 84.01 25 210 mg
    グルコース 180.16 10 180 mg
    CaCl2 ( 1M ) 1 100μℓ
    MgCl 2 ( 1M ) 1 100μℓ
    ②作製した溶液を 50ml とり軽く封をして、5%CO 2/95%O 2 混合ガスでバブリング(5 分以
    上)した後 pH を測定した。
    ③さらに、最終濃度が 10mM になるように 5M HCl を 100μℓ 加え、10 分後 pH を測定
    した。
    結果:実験の pH 測定値と pH 理論値
    ※1)pH 測定値 ※2)pH 理論値
    ①作製した模倣細胞外液 8.0 -
    ②バブリング後 7.5 7.4
    ③HCl 滴下後 6.8 ※3)7.2 / 6.2
    ※1)使用した pH メーターの表示。
    ※2)有効数字 2 桁。
    ※3)開放系と仮定した値/閉鎖系と仮定した値
    <理論値算出>
    重炭酸―炭酸系
    - + ® ® + ¾ ¾ ¬ ¾ ¾ ¬ + 3 3 2 2 2 HCO H CO

    資料の原本内容( この資料を購入すると、テキストデータがみえます。 )

    2006/10/03
    実験題目:pH 緩衝液
    実験者:windowsxp
    目的・緒言:通常、緩衝系は弱酸とそれらの酸の混合したものである。一般的な緩衝系の
    式は以下の通りである。
    [
    ]
    [ ]
    HA
    A
    pK pH
    -
    + = log (Henderson -Hasselbalch の式)
    この等式は pK の値を中心にして、
    [
    ]
    [ ]
    HA
    A
    -
    log の値の範囲、つまり
    -
    A

    HA
    の濃度変化によ
    って決定することを意味する。また、 pH が pK と等しいとき、
    [
    ]
    [
    ]
    HA A =
    - が成り立って
    いるため緩衝能の 50%が消費されていることになる。図 1 は pK が 6.8のリン酸緩衝液に
    対する Henderson -Hasselbalch の式を図形化したものである。図から緩衝剤が効果的に作
    用する pH 範囲は 1
    ±
    pK 程度と分かる。よって生体において最適な緩衝系は体液の pH 範
    囲の中心近くに pK をもつべきである。すなわち pK は 6.4と 8.4の間にあるのが良い。
    しかし重炭酸―炭酸系は pK が 6.1であ..

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