수용액의 pH 측정법의 원리와 완충액에 있어서 pH 완충작용의 원리를 학습함으로써 생체 내에서 일어나는 수소이온 농도조절을 통한 생물체의 항상성 유지기작을 이해한다.
완충용액 (Buffer Solution)
약한 산에 그 짝염기를 넣은 용액이나 약한 염기에 그 짝산을 넣은 용액으로, 산이나 염기를 가하여도 공통이온효과에 의해 그 pH가 거의 변하지 않는 용액.
1. 완충용액의 원리
① CH3COOH(aq) ⇌ CH3COO-(aq) + H+(aq)
② CH3COONa (aq) → CH3COO-(aq)+ Na+(aq)
실험 방법
1. pH의 측정
아래 용액을 50㎖ tube에 넣고 pH를 pH미터 또는 측정 용지를 이용하여 측정한다.
① 증류수 20㎖
② 증류수 20㎖ + 0.1 ㎖의 0.1 N HCl
③ 증류수 20㎖ + 0.1 ㎖의 0.1 N NaOH
④ 0.2 M 인산완충액 (pH 7.4) 50㎖
⑤ 0.2 M 인산완충액 (pH 7.4) 50㎖ + 0.1 ㎖ 0.1 N HCl
⑥ 0.2 M 인산완충액 (pH 7.4) 50㎖ + 0.1 ㎖ 0.1 N NaOH
2. 완충액의 조제
0.2M NaH2PO4와 0.2M Na2HPO4를 사용하여 완충액을 만든다. H3PO4의 pKa'의 값은 1.9, 6.8, 11.9이다. (위 실험에서는 6.8)
① pH 6.8 및 pH 7.4 인 0.2M 완충액 50㎖를 만들기 위하여 필요한 0.2M NaH2PO4와 0.2M Na2HPO4을 정하고 각 용액을 섞어서 완충액을 만든 다음, pH를 측정하여 예측된 pH값과의 차이를 조사한다.
② 제조한 0.2 M 완충액을 1:10, 1:100, 1:1000이 되게 증류수로 희석하여 각 희석액의 pH를 측정한다.
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