Ammonium Acetate Buffer Ph 5 Preparation
醋酸铵缓冲液(pH5)的制备
一、所需材料
1. **醋酸铵**:分析纯级别,确保其纯度足够,以避免引入杂质影响缓冲液的pH值及其他性质。
2. **冰醋酸**:同样为分析纯,用于调节缓冲液的pH值。
3. **蒸馏水**:使用新鲜制备的蒸馏水或去离子水,保证其纯净,无杂质干扰。
4. **仪器**:电子天平(精确到0.001g),用于准确称量醋酸铵;酸式滴定管,用于精确量取冰醋酸;容量瓶(如1000mL),用于定容配制缓冲液;pH计,用于测量和校准缓冲液的pH值;玻璃棒,用于搅拌溶液,使其混合均匀。

二、制备步骤
1. **计算**:根据缓冲溶液pH计算公式$pH = pKa + \lg\frac{[A^-]}{[HA]}$(对于醋酸 - 醋酸铵缓冲体系,醋酸的$pKa = 4.75$),要配制pH = 5的缓冲液,设醋酸铵浓度为$c_1$,醋酸浓度为$c_2$,则$5 = 4.75 + \lg\frac{c_1}{c_2}$,可得$\lg\frac{c_1}{c_2} = 0.25$,即$\frac{c_1}{c_2} \approx 1.78$。通常可先确定一个合适的总浓度,假设总浓度为$0.1mol/L$,则醋酸铵浓度约为$0.064mol/L$,醋酸浓度约为$0.036mol/L$。
2. **称量醋酸铵**:用电子天平准确称取一定质量的醋酸铵。若配制1L上述缓冲液,醋酸铵的摩尔质量为$77.08g/mol$,则所需醋酸铵质量$m = 0.064mol/L×1L×77.08g/mol \approx 4.933g$。将称好的醋酸铵倒入干净的烧杯中。
3. **溶解醋酸铵**:向盛有醋酸铵的烧杯中加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使其完全溶解。注意,加入的蒸馏水体积不宜过多,约为总体积的三分之一到二分之一,以便后续定容操作。
4. **量取冰醋酸**:用酸式滴定管准确量取一定体积的冰醋酸。醋酸的密度约为$1.05g/mL$,物质的量浓度约为$17.4mol/L$,要得到$0.036mol/L$的醋酸,在1L溶液中所需冰醋酸体积$V = \frac{0.036mol/L×1L}{17.4mol/L}×1000mL \approx 2.07mL$。将量取好的冰醋酸缓慢加入到已溶解醋酸铵的溶液中,同时搅拌均匀。
5. **定容**:将上述混合溶液转移至1000mL容量瓶中,用少量蒸馏水冲洗烧杯和玻璃棒2 - 3次,将冲洗液一并倒入容量瓶中。然后向容量瓶中加蒸馏水至刻度线,定容过程中注意观察,当液面接近刻度线1 - 2cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水,直至溶液凹液面与刻度线相切。
6. **校准pH值**:将配制好的溶液倒入干净的烧杯中,用pH计测量其pH值。由于计算和操作过程中可能存在一定误差,若测量的pH值与5稍有偏差,可通过滴加少量冰醋酸或醋酸铵溶液进行微调,直至pH值准确达到5。

三、注意事项
1. **试剂纯度**:确保醋酸铵和冰醋酸的纯度,杂质可能影响缓冲液的性能和pH值稳定性。
2. **仪器校准**:电子天平、pH计等仪器在使用前需进行校准,以保证测量和配制的准确性。
3. **操作规范**:在量取、转移溶液等操作过程中,要严格按照化学实验操作规范进行,避免溶液损失或引入杂质。
4. **保存条件**:制备好的醋酸铵缓冲液(pH5)应保存在干净、密封的容器中,避免与空气长时间接触,防止二氧化碳等气体影响pH值,同时应在适宜温度下保存,避免温度变化过大影响缓冲液性质。