緩衝液のpHに対する考え方について

質問

早速ですが・・

0.05mol/Lリン酸一水素ナトリウムと0.025mol/Lクエン酸を用いてpH6の緩衝液（Mcllvaine緩衝液 pH6）をつくりたいのですが、どの考え方で混合していけばいいのかをアドバイスいただきたいです。

0.05mol/Lリン酸一水素ナトリウムは、リン酸水素二ナトリウム十二水和物（Na2HPO4・12H2O、分子量358.14）、0.025mol/Lクエン酸はクエン酸一水和物（分子量210.1)を用いて調製予定です。

この各々の溶液を調製するのはなんとかできると思うのですが、２液を混合してpH6の溶液をつくる際、どのような考え方で調製するのかが、よくわからないのです。

明日までにはなんとか知りたいです。
どうぞよろしくお願いいたします。

回答No.3

km1939

分析経験者ですが、調整法は、No.1さんの言うように、それぞれの　　　　濃度溶液を作り、pHメータで測りながら調整しています。
　スターラ上を使い多少時間を掛けながら行うとpHも安定しやすいです。
　通常は計算で作製したものでも最後はpHメータで確認しますから最初か
　らpHメータを使った方が楽です。但し、これは実務上での答えです。
　別目的なら計算による調整しかありません。

回答No.2

nious

考え方自体は単純なものですが、
あくまでも計算による理論値なので実測値とは多少のズレはあるでしょう。

0.05MのNa2HPO4をx(L)、0.025MのH3C6H5O7(クエン酸)をy(L)加えてpH=6に調整するとしましょう。
またそれぞれの酸について酸解離定数を、
H3PO4：pK1=2.15、pK2=7.20、pK3=12.4
H3C6H5O7：pK4=3.13、pK5=4.76、pK6=6.40
とします。すると電荷均衡から、

[H^+]+[Na^+]=[H2PO4^-]+2[HPO4^2-]+3[PO4^3-]+[H2C6H5O7^-]+2[HC6H5O7^2-]+3[C6H5O7^3-]+[OH^-]
式を[H^+]とx、yで書き換えると、
[H^+]+{2*0.05x/(x+y)}
={K1*0.05x/(x+y)}*{([H^+]^2+2K2[H^+]+3K2K3)/([H^+]^3+K1[H^+]^2+K1K2[H^+]+K1K2K3)}
+{K4*0.025y/(x+y)}*{([H^+]^2+2K5[H^+]+3K5K6)/([H^+]^3+K4[H^+]^2+K4K5[H^+]+K4K5K6)}
+Kw/[H^+]

pH=6だから[H^+]=10^(-6)を放り込むと、x/y=1.19
この体積比で混ぜればいいでしょう。

回答No.1

neuro

＞どのような考え方で調製・・・
これの意味がわかりませんが・・・

調整方法としては・・・
クエン酸溶液にpHメーターで測りながらリン酸水素二Na溶液を加えていけば良いと思いますが。モル濃度が低いので安定しにくいかもしれませんが、その時はそれぞれ10倍濃度にして調整して、使用時にイオン交換水で希釈してもいいかもしれません。

質問の主旨が別のことでしたらゴメンなさい。