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クエン酸緩衝液の理論計算

0.1Mクエン酸ナトリウム緩衝液(pH 4.0)を作っています。 クエン酸一水和物とクエン酸三ナトリウム二水和物使って、理論値を求めたいのですが、Henderson-Hasselbalch式への当てはめ方がわかりません。ちなみにクエン酸のpKa=3.13、4.76、6.40です。 どなたか教えてください。お願いします。

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  • c80s3xxx
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回答No.4

pH4 の緩衝液を作るのだから,クエン酸についてはpKa2 が重要.あとは,まあ,とりあえずはどうでもよい. ということは,Henderson-Hasselbalch 式の Ca とはクエン酸1Na であり,Cb とはクエン酸2Na である. #4 の計算をそのまま流用すると,クエン酸1Na 85 mmol/L にクエン酸2Naが15 mmol/L となればよいことになる. これと同じ組成になるようにクエン酸とクエン酸3Naを配合すればよい. この場合の Na+ 濃度は 85+2×15=115 mmol/L で,これが 3Na塩から供給される必要があるから,3Na塩は 38mmol/L,残りをクエン酸にすればいいのでこっちは62 mmol/L ってところか. #4 より 3Na塩が増える分 pH が高くなるはずだから,まあもっともらしいのでは?

saru8
質問者

お礼

ありがとうございます! 教えて頂いた計算で調製すると、だいたいpH4の溶液を作ることができました。こういうことだったのですね。 すっきりしました。

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その他の回答 (3)

  • sanasha
  • ベストアンサー率54% (39/71)
回答No.3

緩衝機能を十分発揮させるには目的のpKa±1くらいの弱酸を選択します。この場合はpKa=4.76を使うといいでしょう。 PH=4=pKaーLog(Ca/Cb)  4=4.76-Log(Ca/Cb)  Log(Ca/Cb) = 0.76 Ca/Cb =5.75 故にCa:Cb=5.75:1 合計が0.1Mになればいいのだから クエン酸85mM クエン酸三Na15mM  くらいかな。  あくまで理論値なので実際とは多少異なると思いますよ。

saru8
質問者

お礼

ありがとうございました。 私も、同じ計算をしていましたが、実際に調製してみたところ、pHが3くらいになったため、不思議に思いました。本を参考にして作った場合は、4付近になるため、pHメーターに問題はないようです。 CO2などで多少振れるものだとは思いますが、他にも色々な要因が関係しているのでしょうか…。 http://www.an.shimadzu.co.jp/support/lib/lctalk/38/38lab.htm ↑こういう比率はどうやって求めているのでしょうか。

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  • sanasha
  • ベストアンサー率54% (39/71)
回答No.2

クエン酸側のpKaがわかっているので PH=4=pKaーLog(Ca/Cb) からクエン酸とクエン酸ナトリウムのモル比を出して 更に最終モル比が0.1になるように計算すればいいのでないの。

saru8
質問者

お礼

ありがとうございます。上の式にどの数値を入れれば良いのかわかりません。計算で求めた値では、実測のpHと大きく異なってしまいました。具体的に代入する値を教えてください。 3段階の解離定数の式すべてを掛け合わせて、上の式を導くのでしょうか?それとも、2,3段階目の解離は無視できるものとするのでしょうか?この辺りの計算についてよく分かりません。詳しく教えて頂けますでしょうか。

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  • ht1914
  • ベストアンサー率44% (290/658)
回答No.1

酢酸と酢酸ナトリウムで作る緩衝液の場合は出来るのですか。

saru8
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます。これは計算できました。pHメーターで計っても、同じくらいの値になりました。クエン酸の場合は、式に当てはめるpKaとモル濃度をどれにすればいいかが分かりません。

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このQ&Aのポイント
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