Подготовка собственных буферных растворов для калибровки pH – Наука в гидропонике
Если вы хотите узнать, как приготовить буферные растворы без использования предварительно откалиброванного pH-зонда, прочтите этот пост.
Одной из наиболее распространенных задач, которые приходится выполнять производителям гидропоники, является калибровка их рН-метров, чтобы гарантировать точность показаний. Для этого, как правило, необходимо покупать довольно дорогие буферные растворы рН, которых хватит лишь на относительно короткое время, прежде чем придется покупать новые растворы. Однако дело в том, что вам не нужно постоянно покупать эти растворы, и вы можете сделать их сами, используя несколько химикатов. Это будет намного дешевле, чем покупка буферных растворов, и позволит вам готовить растворы, когда они вам понадобятся.
Для калибровки рН-метра для гидропоники обычно требуются два разных буферных раствора. Один из этих растворов должен иметь рН 4, а другой — 7. Вы можете рассчитать точное количество химических веществ, которые необходимо добавить для создания этих буферных растворов, но это предполагает, что ваш источник воды очень чистый. (дистиллированная вода) и что ваши химикаты также очень чистые и стандартизированные. Чтобы приготовить буферные растворы в далеко не идеальных условиях, нам нужен откалиброванный рН-метр, а это значит, что вам нужно будет купить несколько буферных растворов, но только один раз.
После калибровки pH-метра убедитесь, что pH-метр измеряет точное значение, которое вы хотите получить в купленном вами буферном растворе. Поэтому убедитесь, что pH-метр, помещенный в буферный раствор с pH 7, измеряет 7, если это раствор, который вы хотите приготовить, и убедитесь, что он измеряет 4, когда его помещают в буферный раствор с pH 4, если это то, что вы хотите приготовить. Как только у вас есть pH-метр в согласованном состоянии с раствором, который вы хотите приготовить, мы можем приступить к приготовлению нового буферного раствора.
Для этого сначала заполните контейнер водопроводной водой, убедитесь, что вы не наполняете его более чем на 80% от его объема (чтобы учесть некоторое увеличение объема при добавлении твердых веществ) и используйте калиброванный рН-метр для измерения его рН. . Для буфера с pH 7 добавьте 10 г монофосфата калия на литр раствора (это не должно быть точным) и перемешайте раствор, пока он не растворится. Затем медленно добавляйте КОН, добавляйте его хлопья за хлопьями, пока вы измеряете pH, пока ваш pH не достигнет 7,00. Вы заметите, что по мере приближения рН к 7 вам потребуется больше КОН, чтобы изменить рН. Если вы немного превысите предполагаемый уровень pH, вы можете добавить монофосфат калия, чтобы снизить его до 7,00. Для раствора с pH 4 вы можете выполнить ту же процедуру, но вместо этого добавить 20 г на литр лимонной кислоты, а затем медленно добавить KOH, чтобы повысить pH до 4,00. После приготовления оставьте буферы на несколько часов и снова измерьте рН, чтобы убедиться, что рН вашего раствора остается стабильным. Не забудьте хранить все приготовленные буферы в герметичных бутылях и хранить эти бутылки в темных местах.
То, что мы делаем с помощью описанной выше процедуры, — это в основном добавление двух кислых веществ, значения pKa которых близки к интересующим нас значениям pH. Близко к 7 (одноосновной фосфат) и близко к 4 (лимонная кислота). Затем мы генерируем необходимое количество сопряженного основания для достижения необходимого уровня pH, добавляя KOH. Буферная сила определяется начальным количеством кислотного вещества, которое мы добавляем, и роль KOH в основном состоит в том, чтобы довести pH буфера до точки, где мы этого хотим, точки, которая имеет очень высокую буферную емкость, учитывая значения pKa используемые кислоты.
Конечно, вышеизложенное очень далеко от идеальной аналитической процедуры для приготовления буфера, но это самый простой, дешевый и наиболее эффективный способ приготовления буфера, достаточно точного для калибровки рН-метра в гидропонике при минимальных затратах. Конечно, требуется первоначальная калибровка pH, что может быть немного неудобно, но вы можете купить пару небольших бутылочек с буфером для калибровки, а затем приготовить 2 галлона буфера pH, который затем можно использовать для калибровки ваших pH-метров в течение длительного времени. время. Если вы используете водопроводную воду для приготовления вышеперечисленного и некоторые твердые частицы выпадают в осадок, вы можете отфильтровать их перед хранением ваших растворов. Затем снова измерьте pH после фильтрации, чтобы убедиться, что все остается стабильным.
