Una soluzione tampone è una miscela di un acido debole e il suo alcali coniugato, o viceversa. Il suo pH cambia a malapena quando vengono aggiunte piccole quantità di acido o un alcali. Ciò lo rende cruciale per gli esperimenti di laboratorio quando i livelli di pH devono essere mantenuti costanti.
TL; DR (Troppo lungo, non letto)
Per preparare una soluzione tampone di acido citrico, mescolare l'acido citrico con citrato di sodio (una base coniugata) in acqua deionizzata o distillata, mescolando la soluzione fino a raggiungere il livello di pH desiderato.
Principio di Le Chatelier
Nel 1884 il chimico e ingegnere francese Henry-Louis Le Chatelier offriva uno dei concetti centrali degli equilibri chimici, noto in seguito come principio di Le Chatelier. Descrive cosa succede a un sistema quando qualcosa lo toglie temporaneamente dall'equilibrio. Un modo per farlo è cambiare la concentrazione di uno dei componenti di una reazione. il pH è una misura inversa della concentrazione di ioni idrogeno di una soluzione; le soluzioni con un'alta concentrazione di ioni idrogeno hanno un pH basso e le soluzioni con basse concentrazioni di ioni H + hanno un pH elevato. Una soluzione tampone deve contenere sostanze che tolgono gli ioni di idrogeno o gli ioni di idrossido aggiunti ad esso, o il pH della soluzione si sposterà. Quando si prepara una soluzione tampone acida, si ribalta la posizione dell'equilibrio su un lato. Quando si crea una soluzione tampone alcalina, la posizione di equilibrio si sposta indietro verso l'altro lato. Il buffer funziona neutralizzando il cambiamento e ristabilendo un equilibrio.
Acido citrico contro citrato di sodio
Un tampone acido citrico funziona allo stesso modo di un tampone citrato di sodio. Per fare ciò, hai bisogno sia di acido citrico che di base di coniugato, citrato di sodio. L'acido citrico è un acido organico debole che si trova naturalmente negli agrumi e può mantenere in modo efficiente un pH da 3 a 6,2. Il citrato di sodio è il sale sodico dell'acido citrico, con attività alcanizzante. Bastano pochi minuti per preparare un tampone citrato di sodio.
Preparare la soluzione tampone
Miscelare 7,2 ml di acido citrico e 42,8 ml di sodio citrato. Aggiungere abbastanza acqua deionizzata per portare il volume totale della miscela a 100 ml. L'acqua utilizzata nei tamponi dovrebbe essere il più pura possibile (sia deionizzata che distillata) per mantenere un pH neutro (vale a dire, per garantire che l'acqua non influenzi il livello di pH). Utilizzare un pHmetro sensibile per regolare il pH e raggiungere il livello desiderato. Indossare sempre occhiali e guanti di sicurezza. La supervisione di un adulto è raccomandata per esperimenti scientifici.
