การเตรียมบัฟเฟอร์เป็นกระบวนการทั่วไปในห้องปฏิบัติการเคมีและชีวเคมี สารละลายบัฟเฟอร์เป็นส่วนผสมของกรดอ่อนกับเบสคอนจูเกตหรือเบสอ่อนกับกรดคอนจูเกต
บัฟเฟอร์ใช้เพื่อช่วยรักษาค่า pH ที่เสถียรของสารละลายอื่นที่ผสมกับบัฟเฟอร์ บัฟเฟอร์ต้านทานการเปลี่ยนแปลงในค่า pH ของสารละลายทั้งหมดเมื่อมีการนำกรดหรือด่างที่แตกต่างกันจำนวนเล็กน้อยเข้าไปในสารละลายไม่ว่าจะโดยการเติมหรือผ่านปฏิกิริยาทางเคมีใดๆ ภายในสารละลาย
สารละลายบัฟเฟอร์จึงมีประโยชน์อย่างมากในการใช้งานที่หลากหลายซึ่งต้องการค่า pH ที่ค่อนข้างคงที่ บัฟเฟอร์ยังอาจเรียกว่าบัฟเฟอร์ pH บัฟเฟอร์ไฮโดรเจนไอออน หรือสารละลายบัฟเฟอร์
การรักษาค่า pH ให้คงที่จึงเป็นสิ่งจำเป็นในการทดสอบทางชีวเคมี ในการใช้งานเชิงพาณิชย์ บัฟเฟอร์สามารถพบได้ในแชมพูเพื่อป้องกันการระคายเคืองผิวหนัง ในโลชั่นสำหรับเด็กเพื่อยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียและในสารละลายคอนแทคเลนส์เพื่อให้แน่ใจว่าระดับ pH ของของเหลวยังคงเข้ากันได้กับระดับของดวงตา อีกทั้งยังใช้ในการสอบเทียบ pH meter
สารละลายบัฟเฟอร์มาตรฐาน (Standard Buffer)
บัฟเฟอร์มาตรฐานเป็นโซลูชั่นของค่า pH มาตรฐาน ถูกนำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการอ้างอิงในการวัดค่า pH ค่า pH ที่ระบุเตรียมโดยวิธีการที่อธิบายไว้
อุปกรณ์ที่จำเป็นการเตรียมสารละลายบัฟเฟอร์
การผสมสารละลายบัฟเฟอร์
การเตรียมบัฟเฟอร์ประกอบด้วยหลายขั้นตอน: การชั่งน้ำหนักในส่วนประกอบ การละลายส่วนประกอบ การปรับ pH และการบรรจุใหม่จนถึงปริมาตรสุดท้าย เนื่องจากอัตราส่วนของกรดต่อเบสในบัฟเฟอร์สัมพันธ์โดยตรงกับ pH สุดท้าย
จึงจำเป็นต้องชั่งน้ำหนักส่วนประกอบด้วยความแม่นยำสูง ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่อุปกรณ์ที่ใช้ (เครื่องชั่ง ปิเปต และ pH Meter) จะต้องได้รับการสอบเทียบอย่างเหมาะสมและมีความแม่นยำเพียงพอ
สารละลายบัฟเฟอร์มาตรฐานสำหรับช่วงต่างๆ ของค่า pH 1.2 ถึง 10.0 pH เตรียมได้โดยการผสมกรดไฮโดรคลอริก 0.2 โมลาร์หรือโซเดียมไฮดรอกไซด์ 0.2 โมลาร์และสารละลายที่อธิบายไว้ด้านล่าง
ใช้ในสัดส่วนที่แสดงในตารางประกอบ ค่า pH มาตรฐาน ทำซ้ำได้ภายใน ± 0.02 pH ที่ 25°C
- ต้องการค่า 1.0 pH ให้เตรียมสาร 50 ml. (0.2 M KCl) + 134 ml (0.2 M HCl)
- ต้องการค่า 4.0 pH ให้เตรียมสาร 100 ml (0.1 M potassium hydrogen phthalate) + 0.2ml (0.1 M HCl)
- ต้องการค่า 7.0 pH ให้เตรียมสาร 100 ml (0.1 M KH2PO4) + 58.2ml (0.1 M NaOH)
- ต้องการค่า 10.0 pH ให้เตรียมสาร 100 mL 0.025 M Na2B4O7.10H2O (borax) + 36.6ml (0.1 M NaOH)
จากนั้นเติมน้ำกลั่นจนได้ปริมาตรรวม 200มิลลิตร
วิดิโอตัวอย่างการเตรียม pH buffer
อย่างไรก็ตามหากข้อผิดพลาดเพียงเล็กน้อยในค่า pH ก็อาจทำให้เกิดปัญหากับความแม่นยำ กรณีคุณเป็นผู้ใช้งาน pH meter และไม่มีความเชี่ยวชาญทางเคมี จึงเป็นการดีกว่าที่จะสั่งซื้อ pH Buffer ที่ได้เตรียมการมาแล้วซึ่งมาพร้อมด้วยใบรับรอง Certificate of Analysis
แนะนำน้ำยาบัฟเฟอร์ (Buffer) คุณภาพสูงมาตรฐาน NIST สามารถดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่นี่
ที่มาของข้อมูล
http://delloyd.50megs.com/moreinfo/buffers2.html
