Pufferlösungen von pH 2 bis pH 13 herstellen

Aus BS-Wiki: Wissen teilen
Version vom 10. Januar 2017, 14:19 Uhr von Dg (Diskussion | Beiträge)
(Unterschied) nächstältere Version→ | Aktuelle Version (Unterschied) | ←nächstjüngere Version (Unterschied)
Wechseln zu: Navigation, Suche
Pufferlösungen von pH 2 bis pH 13 herstellen
vernetzte Artikel
Puffersysteme pH-Skala

Allgemeines

Eine Pufferlösung kann trotz der Zugabe von Säuren oder Basen den pH-Wert weitgehend konstant halten. Sie besteht aus einer schwachen Säure und dem dazugehörigen Salz. Die transparenten Lösungen können für weitere Experimente verwendet werden, z. B. der Untersuchung von Indikatoren oder zur Kalibrierung eines pH-Meters.

Um Pufferlösungen mit definierten pH-Werten von pH 2 bis pH 13 herzustellen, müssen vorab bereitgestellt werden:

Chemikalien

Borax, Citronensäure (wasserfrei), Glycin, Kaliumdihydrogenphosphat, Dinatriumhydrogenphosphat, Natronlauge (c = 1 mol/L sowie 0,1 mol/L), Salzsäure (c = 0,1 mol/L), dest. Wasser

Geräte und Hilfsmittel

Schutzbrille, Waage, Porzellanschälchen, Spatel, Becherglas 250 mL, Messkolben (V = 1 L), Messzylinder (V = 100 mL), Magnetrührer mit Rührmagnet und Magnetstab, pH-Meter, Pulvertrichter, Trichter, Aufbewahrungsflaschen, wasserfester Marker, z. B. Edding, Gefahrzeichen "ätzend", Wischtücher.

Durchführung

Die nachfolgend angegebenen Rezepte sind zum Ansatz von jeweils 1 L Pufferlösung. Alle Chemikalien sortenrein abmessen und im Messkolben mit dest. Wasser auf 1 L auffüllen. Sollen lediglich 0,5 L Pufferlösung hergestellt werden, bleibt die Zutatenliste mit Ausnahme des benötigten Wassers unverändert, man erhält die doppelte Pufferkapazität. Abschließend pH-Wert der Pufferlösung kontrollieren und in entsprechend beschriftete Aufbewahrungsflaschen umfüllen.

pH-Wert Zutatenliste Hinweis
pH = 2 5,88 g Citronensäure (wasserfrei) + 3,58 g NaCl + 82 mL Salzsäure (c = 0,1 mol/L)
pH = 3 7,74 g Citronensäure (wasserfrei) + 3,49 g NaCl + 206 mL NaOH (c = 0,1 mol/L)
pH = 4 10,75 g Citronensäure (wasserfrei) + 2,57 g NaCl + 68 mL NaOH (c = 1 mol/L) Bromkresolgrün
pH = 5 18,52 g Citronensäure (wasserfrei) + 196,4 mL NaOH (c = 1 mol/L)
pH = 6 11,46 g Citronensäure (wasserfrei) + 159,6 mL NaOH (c = 1 mol/L)
pH = 7 3,52 g KH2PO4 + 7,26 g Na2HPO4 · 2 H2O Phosphatpuffer, alternativ: Ammoniumacetat-Lösung
pH = 8 4,77 g Na2B4O7 · 10 H2O + 205 mL HCl (c = 0,1 mol/L)
pH = 9 4,77 g Na2B4O7 · 10 H2O + 46 mL HCl (c = 0,1 mol/L)
pH = 10 4,77 g Na2B4O7 · 10 H2O + 183 mL NaOH (c = 0,1 mol/L) Standard
pH = 10* (Ammoniak-Ammoniumchloridlösung): 54 g Ammoniumchlorid in 200 ml dest. Wasser lösen, 350 mL 25%-ige Ammoniaklösung hinzufügen und mit dest. Wasser auf 1 L auffüllen. *Pufferlösung für Titrationen mit Eriochromschwarz T als Indikator.
pH = 11 7,85 g Glycin + 6,11 g NaCl + 100 mL NaOH (c = 1 mol/L)
pH = 12 6,28 g Glycin + 4,9 g NaCl + 100 mL NaOH (c = 1 mol/L)
pH = 13 0,79 g Glycin + 0,47 g NaCl + 200 mL NaOH (c = 1 mol/L)

Alternativen

Praxis-Tipp für Eilige

Ein Praxis-Tipp, wenn schnell eine Lösung mit definiertem pH-Wert aber nicht wirklich breiter Pufferwirkung benötigt wird: Einfach eine schwache Säure mit einer starken Base bis zum gewünschten pH-Wert titrieren.

Theorie-Tipp für Gewissenhafte

Berechnung des pH-Wertes gemäß Puffergleichung nach Henderson-Hasselbalch. Aber: Man beachte den Unterschied zwischen Theorie und Praxis! Die berechneten Werte sollten nur als erste Näherungslösung (im Sinne des Wortes) verstanden werden, da die sich in der Praxis einstellenden pH-Werte durch die Puffergleichung nicht vollständig erfasst werden.

Arbeitsblatt

  1. Arbeitsblatt "Pufferlösungen" als PDF-Datei zum Download.

Links

  • Rezepte zur Herstellung von Pufferlösungen auf der Mikroskopie-Seite von Armin Eisner:
pH 2 - pH 3 (Glycin-Salzsäure-Puffer)
pH 3 - pH 7 (Citronensäure-Phosphat-Puffer)
pH 5 - pH 8 (Phosphat-Puffer)