|
Фосфатный буфер pH
|
|
| АЭС | Дата: Среда, 19.11.2014, 10:59 | Сообщение # 1 |
|
Группа: Пользователи
Сообщений: 11
| Доброго дня!
Прошу помощи по вопросу изготовления и использования фосфатного буфера рН. Заранее извиняюсь, если что не так спрошу, крайний раз химию изучал 19 лет назад...
Собственно предыстория - требуется буфер для поддержания рН раствора в пределах 5,7-6,2, раствор представляет собой смесь различных солей, используется в гидропонном методе выращивания растений. С течением времени растения неравномерно поглощают анионы и катионы, поэтому рН раствора "плавает", что приводит к блокировке поглощения корнями питательных элементов. Хотелось бы использовать какой-то буфер рН, чтобы минимизировать самопроизвольные изменения рН.
Планировал использовать такой состав:
Раствор гидрофосфата натрия (0,0667 М раствор готовить растворением 11,866 г Na2HPO4 2H2O в 1 л воды) объемом 6,2 мл, поместить в колбу на 100 мл и разбавить раствором дигидрофосфата калия (0,0667 М раствор готовить растворением 9,072 г KH2PO4 в 1 л воды) до метки.
После того, как я сделал по этому рецепту смесь (использовал весы с точностью до второго знака после запятой), добавлял в воду с рН 7,4 по миллилитру, значение рН практически не менялось (рН-метр с двумя знаками после запятой), то есть менялось, но очень незначительно.
Тогда я взял литр воды с предварительно выровненным рН (выравнивал смесью аммония сернокислого, лимонной кислоты и аммония фосфорнокислого в равных количествах по весу) до значения 6.
После этого повысил рН воды добавлением 0,5 мл 20% водного раствора углекислого калия до значения рН 6,25
Смешал компоненты буфера в сухом виде, и добавил 1 гр сухой смеси в воду. Сейчас рН 6,08-6,1
Вопрос в следующем: как посчитать количество требуемого фосфатного буфера для надёжного поддержания рН в районе 5,7-6,1, или это возможно определить только экспериментально?
Буду очень благодарен за любую информацию по данному вопросу,
с уважением, Александр.
Сообщение отредактировал АЭС - Среда, 19.11.2014, 11:00 |
|
| |
| |
| |
| FilIgor | Дата: Среда, 19.11.2014, 12:12 | Сообщение # 2 |
 Эксперт
Группа: Супермодераторы
Сообщений: 6490
| Цитата АЭС (  ) Вопрос в следующем: как посчитать количество требуемого фосфатного буфера для надёжного поддержания рН в районе 5,7-6,1, или это возможно определить только экспериментально?
Вопрос в том, насколько быстро растения смещают катионно-анионный баланс (поглощают тот или иной компонент), а сие неведомо.
|
|
|
It's futile to speculate about what might have been |
| |
| |
| АЭС | Дата: Среда, 19.11.2014, 12:39 | Сообщение # 3 |
|
Группа: Пользователи
Сообщений: 11
| в среднем рН меняется на 1 единицу в сутки, при каких-то проблемах с микробами - на 2 единицы
может я не так что-то понимаю, но думается, что как раз для того буфер и нужен, чтобы компенсировать изменения рН при подъедании растениями тех или иных веществ.
то есть буфер должен компенсировать не недостаток веществ, а как-то сам изменяясь, поддерживать баланс рН на заданном уровне.
или я имею заблуждаться?
Сообщение отредактировал АЭС - Среда, 19.11.2014, 12:42 |
|
| |
| |
| |
| FilIgor | Дата: Среда, 19.11.2014, 13:32 | Сообщение # 4 |
|
Эксперт
Группа: Супермодераторы
Сообщений: 6490
| Да, буфер поддерживает баланс рН, но у вас несколько иной механизм влияния на буфер.
Буфер работает за счет кислотно-основного баланса сопряженных оснований и кислот, которые при этом полностью сохраняются в растворе. В Вашем случае происходит изъятие какого-то компонента, скажем, фосфатов. Тут вариант один - восполнение убыли.
Поэтому еще раз подчеркну:
Цитата FilIgor ( ) Вопрос в том, насколько быстро растения смещают катионно-анионный баланс (поглощают тот или иной компонент), а сие неведомо.
Вот если Вам именно это известно - в чем проблема? Добавляйте соотв. количество.
|
|
|
It's futile to speculate about what might have been |
| |
| |
| АЭС | Дата: Среда, 19.11.2014, 16:44 | Сообщение # 5 |
|
Группа: Пользователи
Сообщений: 11
| благодарю Вас за внимание к моему вопросу!
на самом деле в растворе достаточно много элементов для питания растений (ppm 700-900), поэтому вряд ли растения "прицельно" будут поглощать составляющие буфера. то есть конечно будут, но не думаю, что много, за сутки ppm падает примерно на 50-70 единиц.
отсюда и вопрос - учитывая, что в растворе содержатся и другие питательные вещества, возможно ли еще каким-то способом, кроме экспериментального, хотя бы примерно понять, сколько буфера требуется, чтобы рН был стабилен в заданных пределах?
|
|
| |
| |
| |
| АЭС | Дата: Четверг, 20.11.2014, 10:50 | Сообщение # 6 |
|
Группа: Пользователи
Сообщений: 11
| еще параллельно вопросик если можно задам:
накопал в буржуйских источниках состав понизителя рН. состоит из аммония сернокислого, аммония фосфорнокислого и лимонной кислоты. пропорции не указаны.
взял стаканчики с одинаковой водой по 100 мл с исходным рН 7,4, всыпал по 0,2 гр каждого компонента, замерял рН. где лимонная кислота - рН стал 2,9, где сернокислый 7,37, где фосфорнокислый - 8.
то есть последние 2 компонента не понижают рН, тогда с какой целью их добавляют в понизитель? или они как буфер тоже должны работать?
спасибо!
|
|
| |
| |
| |
| FilIgor | Дата: Четверг, 20.11.2014, 13:16 | Сообщение # 7 |
|
Эксперт
Группа: Супермодераторы
Сообщений: 6490
| Цитата АЭС ( ) тогда с какой целью их добавляют в понизитель? или они как буфер тоже должны работать?
Вы, видимо, просто не знаете, как работают буферные растворы. Если интересно - читайте, что такое механизм буферного действия. Если нет - забудьте.
|
|
|
It's futile to speculate about what might have been |
| |
| |
| АЭС | Дата: Четверг, 20.11.2014, 14:20 | Сообщение # 8 |
|
Группа: Пользователи
Сообщений: 11
| я читал про буферы, может быть конечно не всё понял, поскольку далёк от химии, они на ионы диссоциируют, в зависимости от рН что то с чем то реагирует и так далее, за счёт этого рН стабилен...
можно ли не вдаваясь в глубокие химические дебри пояснить, для чего в понизитель рН может добавляться 2 соли аммония, которые сами по себе в растворе не понижают рН?
|
|
| |
| |
| |
| FilIgor | Дата: Четверг, 20.11.2014, 17:07 | Сообщение # 9 |
|
Эксперт
Группа: Супермодераторы
Сообщений: 6490
| Цитата АЭС ( ) можно ли не вдаваясь в глубокие химические дебри пояснить,
Нельзя. Чтобы это понять, надо знать,
Цитата FilIgor ( ) что такое механизм буферного действия. |
|
|
It's futile to speculate about what might have been |
| |
| |
| АЭС | Дата: Пятница, 21.11.2014, 08:43 | Сообщение # 10 |
|
Группа: Пользователи
Сообщений: 11
| Я ведь не утверждаю, что эти соли аммония именно как буферы используются в понизителе рН, просто предположил... Вполне может быть, что не для этого.
Глубокоуважаемый FilIgor, на сколько я понял из Ваших слов, Вы хорошо понимаете,
Цитата что такое механизм буферного действия.
в связи с этим, прошу пояснить, для чего в понизитель могут добавляться вещества, не понижающие рН?
|
|
| |
| |
| |
| FilIgor | Дата: Пятница, 21.11.2014, 17:03 | Сообщение # 11 |
|
Эксперт
Группа: Супермодераторы
Сообщений: 6490
| Для регулирования и "устойчивости" показания рН. Один только компонент не может работать как буфер.
|
|
|
It's futile to speculate about what might have been |
| |
| |
| АЭС | Дата: Понедельник, 24.11.2014, 12:32 | Сообщение # 12 |
|
Группа: Пользователи
Сообщений: 11
| Понял, благодарю! Я-то думал, что это просто понизитель рН (собственно так он и продаётся у буржуев), а оказывается, это буфер.
Я смешал в равных пропорциях лимонную кислоту, сульфат аммония и фосфат аммония, добавил в воду, рН не очень значительно снизился (с 7,6 до 5,7). Имея оригинальный продукт можно как-то понять, сколько чего в него они месят, кроме как хроматографией, а то у нас в деревне нет требуемого прибора... Например добавить в воду одинаковое количество импортного препарата и смесь компонентов в разных пропорциях? Или это можно как то высчитать, как для остальных буферных растворов, где для разного заданного рН добавляется разное количество исходных компонентов?
Спасибо!
|
|
| |
| |
| |
| FilIgor | Дата: Понедельник, 24.11.2014, 13:17 | Сообщение # 13 |
|
Эксперт
Группа: Супермодераторы
Сообщений: 6490
| Высчитать, конечно, можно, но эту работу Вам никто делать не будет. Бесплатно, по крайней мере.
|
|
|
It's futile to speculate about what might have been |
| |
| |
| АЭС | Дата: Понедельник, 24.11.2014, 16:34 | Сообщение # 14 |
|
Группа: Пользователи
Сообщений: 11
| Это вполне справедливо!
|
|
| |
| |
| |
| АЭС | Дата: Четверг, 27.11.2014, 09:08 | Сообщение # 15 |
|
Группа: Пользователи
Сообщений: 11
| Смешал (в сухом виде) 12,45 гр лимонной кислоты и 36,75 гр дигидрофосфата натрия. Соответствует по таблице рН 5,8, при такой пропорции компонентов.
Исходная вода рН 8,5 ppm 221.
Добавлял смесь в воду с интервалом 10 минут, по 10 гр.
1) рН 7,1 ppm 238
2) рН 6,8 ppm 259
3) рН 6,6 ppm 288
4) рН 6,4 ppm 327
5) добавил оставшиеся 9,2 гр, рН 6,3 ppm 350.
В принципе, идеальный для большинства растений рН
Буду наблюдать, на сколько стабильно будет поддерживаться с течением времени.
Вода постоянно перемешивается воздухом.
После 12 часов аэрации рН поднялся на 0,2
Это связано с тем, что часть катионов с солями жесткости связалась?
|
|
| |
| |
| |
