বাফার সমাধান: বৈশিষ্ট্য, প্রস্তুতি, উদাহরণ - রসায়ন - 2025

বাফার সমাধান বা বাফার ঐ যে কারণে pH এর পরিবর্তন হ্রাস করতে পারেন হয় আয়ন এইচ ₃ হে ^{+ +} এবং উহু ^- । এগুলির অভাবে কিছু সিস্টেম (যেমন শারীরবৃত্তীয়) ক্ষতিগ্রস্থ হয়, কারণ পিএইচ-তে হঠাৎ পরিবর্তনের জন্য তাদের উপাদানগুলি খুব সংবেদনশীল।

অটোমোবাইলগুলিতে শক শোষণকারীরা যেমন তাদের চলাচলের ফলে প্রভাবকে হ্রাস করে, তেমনি সমাধানের অম্লতা বা মৌলিকতা সহ বাফাররাও এটি করে। তদতিরিক্ত, বাফারগুলি একটি নির্দিষ্ট পিএইচ পরিসর স্থাপন করে যার মধ্যে তারা দক্ষ।

অন্যথায়, এইচ ₃ O ⁺ আয়নগুলি দ্রবণকে অ্যাসিডাইফ করে দেবে (পিএইচ 6 এর নীচে মানের দিকে নেমে যায়), যার ফলে প্রতিক্রিয়া কার্যকারিতা একটি সম্ভাব্য পরিবর্তন ঘটবে। একই উদাহরণটি বেসিক পিএইচ মানগুলির জন্য প্রয়োগ করা যেতে পারে, এটি 7 এরও বেশি than

বৈশিষ্ট্য

গঠন

এগুলি মূলত একটি অ্যাসিড (এইচএ) বা একটি দুর্বল বেস (বি) এবং তাদের সংযুক্ত বেস বা অ্যাসিডের লবণের সমন্বয়ে গঠিত। ফলস্বরূপ, দুটি প্রকার রয়েছে: অ্যাসিড বাফার এবং ক্ষারীয় বাফার।

অ্যাসিড বাফারগুলি এইচএ / এ ^{- এর} জুটির সাথে সামঞ্জস্য হয়, যেখানে এ ^- দুর্বল অ্যাসিড এইচএর সংযোগকারী বেস এবং আয়নগুলির সাথে যোগাযোগ করে - যেমন ন ⁺ - সোডিয়াম লবণের গঠন করে form এইভাবে হওয়ার কারণে, এই জুটি HA / NaA হিসাবে থেকে যায়, যদিও এগুলি পটাসিয়াম বা ক্যালসিয়াম লবণও হতে পারে।

দুর্বল অ্যাসিড এইচএ থেকে প্রাপ্ত, এটি নিম্নোক্ত সমীকরণ অনুসারে অ্যাসিডিক পিএইচ রেঞ্জ (7 এর কম) বাফার করে:

এইচএ + ওএইচ ^- => এ ^- + এইচ ₂ ও

তবে, দুর্বল অ্যাসিড হওয়ায় এর কনজুগেট বেস আংশিকভাবে হাইড্রোলাইজড হ'ল এইচএর গ্রহণের অংশটিকে পুনরায় জন্মানোর জন্য:

এ ^- + এইচ ₂ ও <=> এইচএ + ওএইচ ^-

অন্যদিকে, ক্ষারীয় বাফারগুলিতে বি / এইচবি ⁺ জুটি থাকে, যেখানে এইচবি ⁺ দুর্বল বেসের সংশ্লেষিত অ্যাসিড। সাধারণত, এইচবি ⁺ ক্লোরাইড আয়নগুলির সাথে সল্ট গঠন করে, এই জুটিকে বি / এইচবিসিএল হিসাবে ছেড়ে দেয়। এই বাফারগুলি বেসিক পিএইচ ব্যাপ্তিগুলি বাফার করে (7 এর বেশি):

বি + এইচ ₃ ও ⁺ => এইচবি ⁺ + এইচ ₂ ও

এবং আবারও, এইচবি ⁺ কে আক্রান্ত কিছু বি পুনরুত্পাদন করতে আংশিকভাবে হাইড্রোলাইজড করা যেতে পারে:

এইচবি ⁺ + এইচ ₂ ও <=> বি + এইচ ₃ ও ⁺

তারা উভয় অ্যাসিড এবং ঘাঁটি নিরপেক্ষ

অ্যাসিডিক বাফার বাফার অ্যাসিডিক পিএইচ এবং ক্ষারীয় বাফার পিএইচ মৌলিক, উভয়ই এইচ সিরিজের রাসায়নিক সমীকরণের মাধ্যমে এইচ ₃ ও ⁺ ও ওএইচ ^- আয়নগুলির সাথে প্রতিক্রিয়া করতে পারে:

এ ^- + এইচ ₃ ও ⁺ => এইচএ + এইচ ₂ ও

এইচবি ⁺ + ওএইচ ^- => বি + এইচ ₂ ও

সুতরাং, এইচএ / এ ^- জুটির ক্ষেত্রে, এইচএ ওএএন ^- আয়নগুলির সাথে প্রতিক্রিয়া জানায়, যখন এ ^{- -} এর সংঘবদ্ধ বেস - এইচ ₃ ও ^{+ এর} সাথে প্রতিক্রিয়া করে । বি / এইচবি ⁺ জুটির ক্ষেত্রে, বি এইচ ₃ ও ⁺ আয়নগুলির সাথে প্রতিক্রিয়া দেখায়, যখন এইচবি ⁺ - এর সংশ্লেষিত অ্যাসিড - ওএইচ ^{- দিয়ে} ।

এটি উভয় বাফারকে অ্যাসিড এবং মৌলিক উভয় প্রজাতিরই নিরপেক্ষ করতে দেয়। উপরের ফলাফলের তুলনায় উদাহরণস্বরূপ, ওএইচ এর মোলের ধ্রুবক সংযোজন ^-, পিএইচ (HpH) এর প্রকরণ হ্রাস:

উপরের চিত্রটি শক্তিশালী বেস (ওএইচ ^- দাতা) এর বিপরীতে পিএইচ বাফার দেখায় ।

প্রাথমিকভাবে এইচএর উপস্থিতির কারণে পিএইচ অ্যাসিডিক। শক্তিশালী বেস যুক্ত হয়ে গেলে, এ এর ​​প্রথম মোলগুলি গঠিত হয় ^- এবং বাফার কার্যকর হতে শুরু করে।

তবে বক্ররেখার এমন একটি অঞ্চল রয়েছে যেখানে opeাল কম খাড়া; এটি হ'ল, যেখানে স্যাঁতস্যাঁতে আরও দক্ষ (নীল বাক্স)।

দক্ষতা

স্যাঁতসেঁতে দক্ষতার ধারণাটি বোঝার বিভিন্ন উপায় রয়েছে। এর মধ্যে একটি হ'ল ন্যূনতম মানের জন্য V এর সমাধান করা, বেসের ভলিউম বনাম বক্ররেখের পিএইচ এর দ্বিতীয় ডেরাইভেটিভ নির্ধারণ করা, যা ভেক / 2 is

সমতুল্য বিন্দুতে ভেক হ'ল ভলিউম; সমস্ত অ্যাসিডকে নিরপেক্ষ করার জন্য এটি প্রয়োজনীয় বেসের ভলিউম।

এটি বোঝার আরেকটি উপায় হ'ল বিখ্যাত হেন্ডারসন-হাসেলবল্যাচ সমীকরণের মাধ্যমে:

পিএইচ = পি কে _এ + লগ (/)

এখানে বি বেস, একটি অ্যাসিড উল্লেখ করে, এবং PK _একটি অ্যাসিড ধ্রুবক ক্ষুদ্রতম লগারিদম হয়। এই সমীকরণটি অম্লীয় প্রজাতি এইচএ এবং কনজুগেটেড অ্যাসিড এইচবি ⁺ উভয়ের ক্ষেত্রেই প্রযোজ্য ।

যদি সম্মান সঙ্গে খুবই বড়, লগ () খুব নেতিবাচক মান, যা PK থেকে বিয়োগ করা হয় লাগে _একটি । তাহলে, অপরপক্ষে, এটা থেকে সম্মান সঙ্গে খুবই ছোট,) লগ মান (ক খুবই ইতিবাচক মান, যা PK যোগ করা হয় লাগে _একটি । তবে, যখন =, লগ () 0 হয় এবং পিএইচ = পি কে _এ ।

উপরের সমস্ত মানে কি? যে ΔpH চরমে সমীকরণ জন্য বিবেচনা মধ্যে বেশি হবে, যখন এটি একটি PH- এর সাথে ন্যূনতম PK সমান হবে _একটি; এবং PK যেমন _একটি প্রতিটি অ্যাসিড চারিত্রিক, এই মান পরিসীমা PK নির্ধারণ করে _একটি ± 1।

এই ব্যাপ্তির মধ্যে পিএইচ মানগুলি হ'ল বাফার সবচেয়ে কার্যকর।

প্রস্তুতি

একটি বাফার সমাধান প্রস্তুত করতে, নিম্নলিখিত পদক্ষেপগুলি মাথায় রাখা উচিত:

- প্রয়োজনীয় পিএইচ জানুন এবং তাই, প্রতিক্রিয়া বা প্রক্রিয়া চলাকালীন যাকে আপনি যথাসম্ভব ধ্রুবক রাখতে চান।

- পিএইচ জেনে, সমস্ত দুর্বল অ্যাসিডগুলির মধ্যে _{একটি সন্ধান} করে, যাদের পিকে এ এই মানটির কাছাকাছি।

- একবার এইচএ প্রজাতি চয়ন হয়ে গেলে এবং বাফারের ঘনত্ব গণনা করা হয় (কতটা বেস বা অ্যাসিডকে নিরপেক্ষ করা দরকার তার উপর নির্ভর করে), এর সোডিয়াম লবণের প্রয়োজনীয় পরিমাণ ওজন করতে হবে।

উদাহরণ

অ্যাসিটিক অ্যাসিড একটি PK হয়েছে _একটি 4.75, সিএইচ এর ₃ COOH; সুতরাং, নির্ধারিত পরিমাণে এই অ্যাসিড এবং সোডিয়াম অ্যাসিটেটের মিশ্রণ, সিএইচ ₃ সিওনা, একটি বাফার গঠন করে যা পিএইচ পরিসরে দক্ষতার সাথে বাফার করে (3.75-5.75)।

মনোপ্রোটিক অ্যাসিডের অন্যান্য উদাহরণ হ'ল বেনজাইক (সি ₆ এইচ ₅ সিওএইচ) এবং ফর্মিক (এইচসিওএইচ) অ্যাসিড । PK এর এই মান প্রত্যেকের জন্য _একটি 4.18 এবং 3.68 হয়; সুতরাং, সর্বোচ্চ বাফারিংয়ের সাথে এর পিএইচ ব্যাপ্তিগুলি (3.18-5.18) এবং (2.68-4.68) -4

উপরন্তু, এই ধরনের ফসফরিক এসিড (এইচ যেমন polyprotic অ্যাসিড ₃ পোঃ ₄) এবং কার্বন (এইচ ₂ সিও ₃) অনেক PK মান _থেকে যেমন প্রোটন মুক্তি করা যেতে পারে। সুতরাং, এইচ ₃ পিও ₄ এর তিনটি পিকে _এ (2.12, 7.21 এবং 12.67) এবং এইচ ₂ সিও ₃ এর দুটি (6.352 এবং 10.329) রয়েছে।

যদি আপনি কোনও সমাধানে 3 এর পিএইচ বজায় রাখতে চান তবে আপনি বাফার HCOONa / HCOOH (pK _a = 3.68) এবং NaH ₂ PO ₄ / H ₃ PO ₄ (pK _a = 2.12) এর মধ্যে বেছে নিতে পারেন।

ফর্মিক অ্যাসিডের প্রথম বাফারটি ফসফরিক এসিড বাফারের চেয়ে পিএইচ 3 এর কাছাকাছি; অতএব, HCOONa / HCOOH নাএইচ ₂ পিও ₄ / এইচ ₃ পিও _{4 এর} তুলনায় পিএইচ 3 তে ভাল বাফার করে ।

তথ্যসূত্র

1. দিন, আর।, এবং আন্ডারউড, এ কোয়ানটিটিটিভ অ্যানালিটিকাল কেমিস্ট্রি (5 ম সংস্করণ)। পিয়ারসন প্রেন্টাইস হল, পৃষ্ঠা 188-194।
2. অবসর আরস। (এপ্রিল 20, 2013) মিনি শকস Commons.wikimedia.org থেকে 9 ই মে, 2018 এ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে
3. উইকিপিডিয়া। (2018)। বাফার সমাধান. 9 ই মে, 2018 এ প্রাপ্ত হয়েছে: এন.ইউইকিপিডিয়া.org থেকে
4. সহযোগী প্রফেসর লুবমির মাকডোনস্কি, পিএইচডি। । বাফার সমাধান। ভারনা মেডিকেল বিশ্ববিদ্যালয়।
5. কেম সমষ্টিগত। বাফার টিউটোরিয়াল। 9 ই মে, 2018 এ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: কেমকলেটিভ.অর্গ থেকে
6. জিজ্ঞাসাবাদীরা। (2018)। বাফার সমাধান. Askiitians.com থেকে 9 ই মে, 2018 এ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে
7. Quimicas.net (2018)। বাফার, বাফার বা বাফার সমাধানের উদাহরণ। Quimicas.net থেকে 9 ই মে, 2018-এ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে