Comment faire une solution tampon de phosphate

Le but d'une solution tampon est d'aider à maintenir un pH stable lorsqu'une petite quantité d'acide ou de base est introduite dans une solution. Une solution tampon phosphate est un tampon pratique à avoir autour, en particulier pour les applications biologiques. L'acide phosphorique ayant de multiples constantes de dissociation, vous pouvez préparer des tampons de phosphate près de l'un des trois pH, qui sont à 2,15, 6,86 et 12,32. Le tampon est le plus souvent préparé à pH 7 en utilisant du phosphate monosodique et sa base conjuguée, le phosphate disodique.

Matériaux tampon phosphate

• Phosphate monosodique
• Phosphate disodique
• Eau
• Acide phosphorique pour rendre le pH plus acide ou hydroxyde de sodium pour rendre le pH plus alcalin
• pH mètre
• Verrerie
• Plaque chauffante avec barre d'agitation

Préparer le tampon phosphate

1. Décidez de la concentration du tampon. La plupart des tampons sont utilisés à une concentration comprise entre 0,1 M et 10 M. Si vous préparez une solution tampon concentrée, vous pouvez la diluer au besoin.
2. Décidez du pH de votre tampon. Ce pH doit se situer à moins d'une unité de pH du pKa de la base acide / conjugué. Ainsi, vous pouvez préparer un tampon à pH 2 ou pH 7, par exemple, mais pH 9 le pousserait.
3. Utilisez l'équation de Henderson-Hasselbach pour calculer la quantité d'acide et de base dont vous avez besoin. Vous pouvez simplifier le calcul si vous faites 1 litre de tampon. Sélectionnez la valeur de pKa la plus proche du pH de votre tampon. Par exemple, si vous souhaitez que le pH de votre tampon soit de 7, utilisez le pKa de 6,9: pH = pKa + log ([Base] / [Acid])
   rapport [Base] / [Acide] = 1,096
   La molarité du tampon est la somme des molarités de l'acide et de la base conjuguée ou la somme de [Acide] + [Base]. Pour un tampon de 1 M (sélectionné pour faciliter le calcul), [Acide] + [Base] = 1.
   [Base] = 1 - [Acide].
   Remplacez cela par le rapport et résolvez:
   [Base] = 0,523 mole / L.
   Maintenant, résolvez pour [Acide]: [Base] = 1 - [Acide], donc [Acide] = 0,477 mole / L.
4. Préparer la solution en mélangeant 0,477 mole de phosphate monosodique et 0,523 mole de phosphate disodique dans un peu moins d'un litre d'eau.
5. Vérifiez le pH à l'aide d'un pH-mètre et ajustez le pH si nécessaire à l'aide d'acide phosphorique ou d'hydroxyde de sodium.
6. Une fois que vous avez atteint le pH souhaité, ajoutez de l'eau pour porter le volume total de tampon d'acide phosphorique à 1 L.
7. Si vous avez préparé ce tampon en tant que solution mère, vous pouvez le diluer pour constituer des tampons à d'autres concentrations, telles que 0,5 M ou 0,1 M.

Avantages et inconvénients des tampons au phosphate

Les deux principaux avantages des tampons phosphatés sont que le phosphate est hautement soluble dans l'eau et qu'il a une capacité tampon extrêmement élevée. Cependant, ceux-ci peuvent être compensés par certains inconvénients dans certaines situations.

• Les phosphates inhibent les réactions enzymatiques.
• Le phosphate précipite dans l'éthanol, il ne peut donc pas être utilisé dans des préparations pour précipiter l'ADN ou l'ARN.
• Les phosphates séquestrent les cations divalents (par exemple, Ca²⁺ et Mg²⁺).