생화학실험 | pH와 완충용액 - pH and Buffer Solution

 

 

TIP

 

 

pH 미터기의 사용법을 숙지하여 pH를 측정한다. 여러 완충용액을 만드는 법을 알고 완충용액의 pH와 변화한 pH를 pH미터기로 측정한다. Handerson-Hasselbalch 식을 이용하여 pH를 계산한다.

 

 

 

pH의 측정

Henderson-Hasselbalch 식을 이용해서 pH를 간단하게 계산할 수 없는 복잡한 수용액의 pH를 정확하게 측정하기 위해 pH meter를 이용한다. 요즈음 판매되는 pH meter의 대부분은 기준 전극과 pH 의존형 전극이 함께 하나의 유리나 플라스틱 튜브에 들어있는 복합 전극으로 이루어져 사용이 편리하나 다음과 같은 사항은 꼭 주의하여 사용하여야 한다.

 

pH meter를 사용하지 않을 때는 꼭 대기(stand by) 상태로 두어야하고, 사용하기 전에 반드시 전극 내 KCl 양을 체크하여 부족하면 채워주어야 한다. 전극을 보관 용액에서 꺼내 증류수로 여러 번 헹구고 티슈로 전극에 달려 있는 물방울을 조심스럽게 제거한다.

 

이 때 티슈로 문지르면 정전기가 발생하므로 문지르지 않도록 한다. 표준 완충용액 ( pH 4와 pH 7, 그리고 pH 10)에 완전히 전극 구가 잠기도록 담근 후, pH meter를 ”on" 또는 “read"로 하고 보정 버튼을 이용해서 완충용액의 pH를 정확히 맞춘다. 다시 pH meter를 ”stand by" 시킨 후 전극을 꺼내 증류수로 철저히 헹구고 티슈로 닦은 다음 다른 pH의 표준용액에 담그고 “read"를 누른다.

 

이때 사용된 표준 용액의 pH를 정확하게 0.05 pH 범위 내에서 나타내야 하며 그렇지 않은 경우에는 pH를 보정한 다음 다시 처음 표준용액을 이용해서 다시 한번 확인한 다음 전극을 깨끗이 헹구고 시료 용액의 pH를 측정한다.

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실험 방법

1. Acetic acid 완충용액의 제조

1) sodium acetate 0.41 g을 증류수에 녹여 부피를 50 ㎖로 맞춘 용액을 준비한다. 0.29 ㎖의 acetic acid을 50 ㎖로 희석한 용액을 준비한다.

 

2) 40 ㎖의 sodium acetate을 정확하게 취해 50 ㎖ 메스플라스크에 넣고 준비한 acetic acid 용액으로 채워 부피가 50 ㎖이 되도록 한 다음 이 완충 용액의 pH를 측정한다.

 

3) 또한 이 완충용액의 pH를 Handerson-Hasselbalch 식으로 계산하여 측정값과 비교한다.

 

4) 그리고 제조한 acetic acid buffer 용액을 증류수를 이용하여 10 배 희석한 다음 pH를 측정하여 희석에 따른 pH의 변화를 살펴본다.

 

2. 0.1M Tris buffer 조제

1) 0.6055 g의 Tris base를 40 ㎖ 증류수에 녹인 후 진한 HCl로 pH 7.5로 맞춘다.

 

2) 온도를 실온으로 맞춘 후에 pH를 최종적으로 맞추고 50 ㎖ 메스플라스크를 이용하여 증류수로 메니스커스를 눈금에 맞추고 시약병으로 옮겨서 멸균하여 실온에 보관하며 사용한다.

 

3) 만약 0.1 M 용액이 노란색을 띄면 버리고 좋은 질의 시약을 다시 구입하여 용액을 제조한다.

 

4) Tris 용액에 사용할 수 있는 pH 전극만을 사용해야 한다.

 

3. Phosphate buffer의 조제

1) Potassium phosphate monobasic (KH₂PO₄, MW 136.1) 0.1M 50㎖ 을 만든다.

 

2) Potassium phosphate dibasic (K₂HPO₄, MW 174.2) 0.1M 50㎖ 을 만든 다음 아래 표와 같이 두 용액을 혼합하여 각 용액의 pH를 측정하고, Handerson-Hasselbalch 식으로 계산하여 표를 완성한다.

 

시험관 번호	0.1 M K2HPO4 (㎖)	0.1 M KH2PO4 (㎖)
1	0.3	9.7
2	0.5	9.5
3	1	9
4	2	8
5	3	7
6	4	6
7	5	5
8	6	4
9	7	3
10	8	2
11	9	1
12	9.5	0.5

인산 완충 용액

 

 

 

 

[생화학실험]pH와 완충용액 레포트