Henderson-Hasselbalch pH Calculator

Sissejuhatus

Henderson-Hasselbalchi pH kalkulaator on oluline tööriist keemikutele, biokeemikutele ja bioloogia üliõpilastele, kes töötavad puhverlahuste ja happe-aluse tasakaalu alal. See kalkulaator rakendab Henderson-Hasselbalchi võrrandit, et määrata puhverlahuse pH, lähtudes happe dissotsiatsioonikonstandist (pKa) ja happe ning selle konjugeeritud aluse suhtelisest kontsentratsioonist. Puudutava pH mõistmine ja arvutamine on hädavajalik erinevates laboratoorsetes protseduurides, bioloogiliste süsteemide analüüsides ja farmaatsia koostistes, kus stabiilse pH säilitamine on kriitilise tähtsusega keemiliste reaktsioonide või bioloogiliste protsesside jaoks.

Puhverlahused takistavad pH muutusi, kui lisatakse väikestes kogustes hapet või alus, muutes need hindamatuks katsetes ja elusüsteemides. Henderson-Hasselbalchi võrrand pakub matemaatilist seost, mis võimaldab teadlastel ennustada puhverlahuste pH-d ja kujundada puhverlahuseid, millel on erinevad pH väärtused erinevate rakenduste jaoks.

Henderson-Hasselbalchi võrrand

Henderson-Hasselbalchi võrrand on väljendatud järgmiselt:

$\text{pH} = \text{pKa} + \log_{10}\left(\frac{[\text{A}^-]}{[\text{HA}]}\right)$

Kus:

• pH on vesinikioonide kontsentratsiooni negatiivne logaritm
• pKa on happe dissotsiatsioonikonstandi (Ka) negatiivne logaritm
• [A⁻] on konjugeeritud aluse molaarne kontsentratsioon
• [HA] on dissotsieerimata happe molaarne kontsentratsioon

Muutujate mõistmine

pKa (Happe dissotsiatsioonikonstant)

pKa on happe tugevuse mõõt—konkreetselt, selle kalduvus annetada prooton. Seda määratletakse kui happe dissotsiatsioonikonstandi (Ka) negatiivset logaritmi:

$\text{pKa} = -\log_{10}(\text{Ka})$

pKa väärtus on hädavajalik, sest:

• See määrab pH vahemiku, kus puhver on kõige tõhusam
• Puuder töötab kõige paremini, kui pH on ±1 ühik pKa-st
• Igal hapel on iseloomulik pKa väärtus, mis sõltub selle molekulaarstruktuurist

Konjugeeritud aluse kontsentratsioon [A⁻]

See esindab deprotonitud vormi kontsentratsiooni, mis on prootoni vastu võtnud. Näiteks atsetaatpuvri puhul on atsetaatioon (CH₃COO⁻) konjugeeritud alus.

Happe kontsentratsioon [HA]

See on dissotsieerimata (protonitud) happe kontsentratsioon. Atsetaatpuvri puhul on atsetoonhape (CH₃COOH) dissotsieerimata hape.

Erilised juhtumid ja äärmuslikud tingimused

1. Võrdne kontsentratsioon: Kui [A⁻] = [HA], muutub logaritmiline liit log(1) = 0 ja pH = pKa. See on võtmeprintsiip puhverlahuste valmistamisel.

2. Väga madalad kontsentratsioonid: Võrrand jääb kehtima väga lahjendatud lahuste puhul, kuid muud tegurid, nagu vee isetäiendamine, võivad muutuda oluliseks äärmiselt madalate kontsentratsioonide korral.

3. Temperatuuri mõju: pKa väärtus võib varieeruda temperatuuriga, mõjutades arvutatud pH-d. Enamik standardseid pKa väärtusi on esitatud 25°C juures.

4. Iooniline tugevus: Kõrge iooniline tugevus võib mõjutada aktiivsuse koefitsiente ja muuta efektiivset pKa, eriti mitte-ideaalsetes lahustes.

Kuidas kasutada Henderson-Hasselbalchi kalkulaatorit

Meie kalkulaator lihtsustab puhver pH määramise protsessi, kasutades Henderson-Hasselbalchi võrrandit. Järgige neid samme, et arvutada oma puhverlahuse pH:

1. Sisestage oma happe pKa väärtus esimesse sisendvälja

   • See väärtus on saadaval keemia viidatud raamatutes või veebibaasides
   • Tavalised pKa väärtused on esitatud allolevas viidatud tabelis

2. Sisestage konjugeeritud aluse kontsentratsioon [A⁻] mol/L (molaarselt)

   • See on tavaliselt soola vormi kontsentratsioon (nt naatriumaatsetaat)

3. Sisestage happe kontsentratsioon [HA] mol/L (molaarselt)

   • See on dissotsieerimata happe kontsentratsioon (nt atsetoonhape)

4. Kalkulaator arvutab automaatselt pH Henderson-Hasselbalchi võrrandi abil

   • Tulemused kuvatakse kahe kümnendkohaga täpsusega

5. Saate kopeerida tulemuse kopeerimisnupu abil, et kasutada seda aruannetes või edasistes arvutustes

6. Puhvervõimekuse visualiseerimine näitab, kuidas puhvervõimekus varieerub pH-ga, maksimaalse võimekuse korral pKa väärtusel

Sisendi valideerimine

Kalkulaator teeb järgmised kontrollid kasutaja sisendite osas:

• Kõik väärtused peavad olema positiivsed numbrid
• pKa väärtus peab olema esitatud
• Nii happe kui ka konjugeeritud aluse kontsentratsioonid peavad olema suuremad kui null

Kui tuvastatakse kehtetuid sisendeid, suunavad veateated teid väärtuste parandamiseks, enne kui arvutamine jätkub.

Henderson-Hasselbalchi kalkulaatori kasutusjuhud

Henderson-Hasselbalchi võrrandil ja sellel kalkulaatoril on mitmeid rakendusi teaduslikes valdkondades:

1. Laboratoorsed puhverlahuste valmistamised

Teadlased peavad sageli valmistama puhverlahuseid, millel on konkreetsed pH väärtused katseteks. Henderson-Hasselbalchi kalkulaatori abil:

• Näide: Phosfaadi puhvri valmistamine pH 7.2, kasutades fosfaati, mille pKa = 7.0:
  1. Sisestage pKa = 7.0
  2. Korrigeerige võrrand, et leida vajalik suhe [A⁻]/[HA]:
     • 7.2 = 7.0 + log([A⁻]/[HA])
     • log([A⁻]/[HA]) = 0.2
     • [A⁻]/[HA] = 10^0.2 = 1.58
  3. Valige kontsentratsioonid, millel on see suhe, näiteks [A⁻] = 0.158 M ja [HA] = 0.100 M

2. Biokeemiline uurimistöö

Puhverlahused on biokeemias hädavajalikud, et säilitada optimaalse pH taset ensüümide aktiivsuse jaoks:

• Näide: Uurides ensüümi, mille optimaalne aktiivsus on pH 5.5, kasutades atsetaatpuudrit (pKa = 4.76):
  1. Sisestage pKa = 4.76
  2. Arvutage vajalik suhe: [A⁻]/[HA] = 10^(5.5-4.76) = 10^0.74 = 5.5
  3. Valmistage puhver [atsetaat] = 0.055 M ja [atsetoonhape] = 0.010 M

3. Farmaatsiate koostised

Ravimite stabiilsus ja lahustuvus sõltuvad sageli konkreetsete pH tingimuste säilitamisest:

• Näide: Ravim vajab pH 6.8 stabiilsuseks. Kasutades HEPES puhvrit (pKa = 7.5):
  1. Sisestage pKa = 7.5
  2. Arvutage vajalik suhe: [A⁻]/[HA] = 10^(6.8-7.5) = 10^(-0.7) = 0.2
  3. Koostage [HEPES⁻] = 0.02 M ja [HEPES] = 0.10 M

4. Vere pH analüüs

Bikarbonaadi puhvrisüsteem on peamine pH puhver inimveres:

• Näide: Vere pH analüüs, kasutades bikarbonaadi süsteemi (pKa = 6.1):
  1. Normaalse vere pH on umbes 7.4
  2. Suhe [HCO₃⁻]/[H₂CO₃] = 10^(7.4-6.1) = 10^1.3 = 20
  3. See selgitab, miks normaalses veres on umbes 20 korda rohkem bikarbonaati kui süsinikhapet

5. Keskkonna vee testimine

Looduslikud veekogud sisaldavad puhvrisüsteeme, mis aitavad säilitada ökoloogilist tasakaalu:

• Näide: Järve analüüsimine, mille pH on 6.5, sisaldades karbonaatpuhvrit (pKa = 6.4):
  1. Sisestage pKa = 6.4
  2. Suhe [A⁻]/[HA] = 10^(6.5-6.4) = 10^0.1 = 1.26
  3. See näitab, et aluseline liik on veidi rohkem kui happeline liik, aidates vältida happesuse suurenemist

Alternatiivid Henderson-Hasselbalchi võrrandile

Kuigi Henderson-Hasselbalchi võrrandit kasutatakse laialdaselt puhverlahuste arvutamiseks, on pH määramiseks alternatiivsed lähenemisviisid:

1. Otsene pH mõõtmine: Kalibreeritud pH-mõõturiga kasutamine annab tegelikud pH näidud, mitte arvutatud väärtused, arvestades kõiki lahuse komponente.

2. Täielikud tasakaalu arvutused: Komplekssüsteemide puhul, millel on mitu tasakaalu, võib olla vajalik lahendada täielik tasakaalu võrrandite kogum.

3. Numbrilised meetodid: Arvutiprogrammid, mis arvestavad aktiivsuse koefitsiente, mitmeid tasakaalu ja temperatuuri mõjusid, võivad anda täpsemaid pH ennustusi mitte-ideaalsetes lahustes.

4. Gran Plot meetod: Seda graafilist meetodit saab kasutada titratsioonide lõpp-punktide määramiseks ja puhvervõimekuse arvutamiseks.

5. Simulatsioonitarkvara: Programmid nagu PHREEQC või Visual MINTEQ saavad modelleerida keerulisi keemilisi tasakaalu, sealhulgas pH keskkonna- ja geoloogilistes süsteemides.

Henderson-Hasselbalchi võrrandi ajalugu

Henderson-Hasselbalchi võrrandi väljatöötamine esindab olulist verstaposti meie arusaamises happe-aluse keemiast ja puhverlahustest.

Lawrence Joseph Henderson (1878-1942)

Ameerika biokeemik ja füsioloog Lawrence J. Henderson formuleeris 1908. aastal esmakordselt matemaatilise seose pH, pKa ja konjugeeritud aluse ja happe suhe vahel, uurides süsinikhappe/bikarbonaadi rolli puhvri vere koostises. Hendersoni algne võrrand oli:

$[\text{H}^+] = \text{Ka} \times \frac{[\text{HA}]}{[\text{A}^-]}$

Hendersoni töö oli läbimurdeline, selgitades, kuidas veri säilitab oma pH, vaatamata pidevale hapete metaboolsete toodete lisamisele.

Karl Albert Hasselbalch (1874-1962)

Taani arst ja keemik Karl Albert Hasselbalch reformuleeris 1916. aastal Hendersoni võrrandi, kasutades hiljuti välja töötatud pH mõistet (mille tutvustas Sørensen 1909. aastal) ja logaritmilisi termineid, luues tänapäevase versiooni võrrandist:

$\text{pH} = \text{pKa} + \log_{10}\left(\frac{[\text{A}^-]}{[\text{HA}]}\right)$

Hasselbalchi panus tegi võrrandi laboratoorsete kasutuste ja kliiniliste rakenduste jaoks praktilisemaks, eriti vere pH regulatsiooni mõistmisel.

Ajaloo areng ja mõju

Henderson-Hasselbalchi võrrand on muutunud happe-aluse keemia, biokeemia ja füsioloogia nurgakiviks:

• 1920-1930: Võrrandist sai aluseks füsioloogiliste puhvrisüsteemide ja happe-aluse häirete mõistmisel.
• 1940-1950: Laialdane rakendamine biokeemilises uurimistöös, kuna pH tähtsus ensüümide funktsioonis tunnustati.
• 1960-tänapäev: Kaasaegse analüütilise keemia, farmaatsiateaduse ja keskkonnauuringute integreerimine.

Tänapäeval jääb võrrand hädavajalikuks meditsiini ja keskkonnateaduse valdkondades, aidates teadlastel kujundada puhverlahuseid, mõista füsioloogilist pH regulatsiooni ja analüüsida happe-aluse häireid kliinilistes tingimustes.

Tavalised puhvrisüsteemid ja nende pKa väärtused

Koodinäited

Siin on Henderson-Hasselbalchi võrrandi rakendused erinevates programmeerimiskeeltes:

1' Exceli valem Henderson-Hasselbalchi võrrandi jaoks
2=pKa + LOG10(base_concentration/acid_concentration)
3
4' Näide lahtrite vormingus:
5' A1: pKa väärtus (nt 4.76)
6' A2: Aluse kontsentratsioon [A-] (nt 0.1)
7' A3: Happe kontsentratsioon [HA] (nt 0.05)
8' Valem A4-s: =A1 + LOG10(A2/A3)
9

1import math
2
3def calculate_ph(pKa, base_concentration, acid_concentration):
4    """
5    Arvuta pH Henderson-Hasselbalchi võrrandi abil
6    
7    Parameetrid:
8    pKa (float): Happe dissotsiatsioonikonstant
9    base_concentration (float): Konjugeeritud aluse [A-] kontsentratsioon mol/L
10    acid_concentration (float): Happe [HA] kontsentratsioon mol/L
11    
12    Tagastab:
13    float: pH väärtus
14    """
15    if acid_concentration <= 0 or base_concentration <= 0:
16        raise ValueError("Kontsentratsioonid peavad olema positiivsed väärtused")
17    
18    ratio = base_concentration / acid_concentration
19    pH = pKa + math.log10(ratio)
20    return pH
21
22# Näidis kasutamine:
23try:
24    pKa = 4.76  # Atsetoonhape
25    base_conc = 0.1  # Atsetaat kontsentratsioon (mol/L)
26    acid_conc = 0.05  # Atsetoonhappe kontsentratsioon (mol/L)
27    
28    pH = calculate_ph(pKa, base_conc, acid_conc)
29    print(f"Puhverlahuse pH on: {pH:.2f}")
30except ValueError as e:
31    print(f"Viga: {e}")
32

1/**
2 * Arvuta pH Henderson-Hasselbalchi võrrandi abil
3 * @param {number} pKa - Happe dissotsiatsioonikonstant
4 * @param {number} baseConcentration - Konjugeeritud aluse [A-] kontsentratsioon mol/L
5 * @param {number} acidConcentration - Happe [HA] kontsentratsioon mol/L
6 * @returns {number} pH väärtus
7 */
8function calculatePH(pKa, baseConcentration, acidConcentration) {
9  // Valideeri sisendid
10  if (acidConcentration <= 0 || baseConcentration <= 0) {
11    throw new Error("Kontsentratsioonid peavad olema positiivsed väärtused");
12  }
13  
14  const ratio = baseConcentration / acidConcentration;
15  const pH = pKa + Math.log10(ratio);
16  return pH;
17}
18
19// Näidis kasutamine:
20try {
21  const pKa = 7.21; // Fosfaadi puhver
22  const baseConc = 0.15; // Fosfaadi iooni kontsentratsioon (mol/L)
23  const acidConc = 0.10; // Fosforhape kontsentratsioon (mol/L)
24  
25  const pH = calculatePH(pKa, baseConc, acidConc);
26  console.log(`Puhverlahuse pH on: ${pH.toFixed(2)}`);
27} catch (error) {
28  console.error(`Viga: ${error.message}`);
29}
30

1public class HendersonHasselbalchCalculator {
2    /**
3     * Arvuta pH Henderson-Hasselbalchi võrrandi abil
4     * 
5     * @param pKa Happe dissotsiatsioonikonstant
6     * @param baseConcentration Konjugeeritud aluse [A-] kontsentratsioon mol/L
7     * @param acidConcentration Happe [HA] kontsentratsioon mol/L
8     * @return pH väärtus
9     * @throws IllegalArgumentException kui kontsentratsioonid ei ole positiivsed
10     */
11    public static double calculatePH(double pKa, double baseConcentration, double acidConcentration) {
12        if (acidConcentration <= 0 || baseConcentration <= 0) {
13            throw new IllegalArgumentException("Kontsentratsioonid peavad olema positiivsed väärtused");
14        }
15        
16        double ratio = baseConcentration / acidConcentration;
17        double pH = pKa + Math.log10(ratio);
18        return pH;
19    }
20    
21    public static void main(String[] args) {
22        try {
23            double pKa = 6.15; // MES puhver
24            double baseConc = 0.08; // Konjugeeritud aluse kontsentratsioon (mol/L)
25            double acidConc = 0.12; // Happe kontsentratsioon (mol/L)
26            
27            double pH = calculatePH(pKa, baseConc, acidConc);
28            System.out.printf("Puhverlahuse pH on: %.2f%n", pH);
29        } catch (IllegalArgumentException e) {
30            System.err.println("Viga: " + e.getMessage());
31        }
32    }
33}
34

1# R funktsioon Henderson-Hasselbalchi võrrandi jaoks
2calculate_ph <- function(pKa, base_concentration, acid_concentration) {
3  # Valideeri sisendid
4  if (acid_concentration <= 0 || base_concentration <= 0) {
5    stop("Kontsentratsioonid peavad olema positiivsed väärtused")
6  }
7  
8  ratio <- base_concentration / acid_concentration
9  pH <- pKa + log10(ratio)
10  return(pH)
11}
12
13# Näidis kasutamine:
14pKa <- 8.06  # Tris puhver
15base_conc <- 0.2  # Konjugeeritud aluse kontsentratsioon (mol/L)
16acid_conc <- 0.1  # Happe kontsentratsioon (mol/L)
17
18tryCatch({
19  pH <- calculate_ph(pKa, base_conc, acid_conc)
20  cat(sprintf("Puhverlahuse pH on: %.2f\n", pH))
21}, error = function(e) {
22  cat(sprintf("Viga: %s\n", e$message))
23})
24

1function pH = calculateHendersonHasselbalchPH(pKa, baseConcentration, acidConcentration)
2    % Arvuta pH Henderson-Hasselbalchi võrrandi abil
3    %
4    % Sisendid:
5    %   pKa - Happe dissotsiatsioonikonstant
6    %   baseConcentration - Konjugeeritud aluse [A-] kontsentratsioon mol/L
7    %   acidConcentration - Happe [HA] kontsentratsioon mol/L
8    %
9    % Väljund:
10    %   pH - Puhverlahuse pH väärtus
11    
12    % Valideeri sisendid
13    if acidConcentration <= 0 || baseConcentration <= 0
14        error('Kontsentratsioonid peavad olema positiivsed väärtused');
15    end
16    
17    ratio = baseConcentration / acidConcentration;
18    pH = pKa + log10(ratio);
19end
20
21% Näidis kasutamine:
22try
23    pKa = 9.24;  % Boorhape puhver
24    baseConc = 0.15;  % Konjugeeritud aluse kontsentratsioon (mol/L)
25    acidConc = 0.05;  % Happe kontsentratsioon (mol/L)
26    
27    pH = calculateHendersonHasselbalchPH(pKa, baseConc, acidConc);
28    fprintf('Puhverlahuse pH on: %.2f\n', pH);
29catch ME
30    fprintf('Viga: %s\n', ME.message);
31end
32

Korduma kippuvad küsimused

Milleks kasutatakse Henderson-Hasselbalchi võrrandit?

Henderson-Hasselbalchi võrrandit kasutatakse puhverlahuste pH arvutamiseks, lähtudes happe pKa-st ja happe ning selle konjugeeritud aluse kontsentratsioonidest. See on hädavajalik puhverlahuste valmistamisel konkreetsete pH väärtustega laboratoorsetes tingimustes, füsioloogilise pH regulatsiooni mõistmisel ja happe-aluse häirete analüüsimisel kliinilises meditsiinis.

Millal on puhverlahus kõige tõhusam?

Puhverlahus on kõige tõhusam, kui pH on ±1 ühik happe pKa-st. Sel vahemikus on olemas märkimisväärne hulk nii hapet kui ka selle konjugeeritud alust, võimaldades lahusel neutraliseerida hapete või aluste lisamist. Maksimaalne puhvervõimekus esineb täpselt pH = pKa, kus [HA] = [A⁻].

Kuidas valida õige puhver oma katseks?

Valige puhver, mille pKa väärtus on lähedane soovitud pH-le (ideaalis ±1 pH ühik). Arvestage ka muid tegureid, nagu:

• Puhvri temperatuuri stabiilsus
• Ühilduvus bioloogiliste süsteemidega, kui see on asjakohane
• Minimaalne sekkumine keemiliste või bioloogiliste protsesside uurimisel
• Lahustuvus soovitud kontsentratsioonis
• Minimaalne interaktsioon metallioonide või teiste teie süsteemis olevate komponentidega

Kas Henderson-Hasselbalchi võrrandit saab kasutada polüprootiliste hapete puhul?

Jah, kuid muudatustega. Polüprootilised happed (millel on mitu dissotsieeruvat prootonit) on iga dissotsiooniastme jaoks oma pKa väärtus. Henderson-Hasselbalchi võrrandit saab rakendada eraldi iga dissotsiooniastme jaoks, arvestades selle sammu sobiva happe ja konjugeeritud aluse liike. Komplekssüsteemide puhul võib olla vajalik korraga lahendada mitu tasakaalu võrrandit.

Kuidas mõjutab temperatuur puhver pH-d?

Temperatuur mõjutab puhver pH-d mitmel viisil:

1. Happe pKa väärtus muutub temperatuuriga
2. Vee isetäiendamine (Kw) sõltub temperatuurist
3. Ioonide aktiivsuse koefitsiendid varieeruvad temperatuuriga

Üldiselt väheneb enamikul tavalistest puhverlahustest pH temperatuur tõustes. Seda mõju tuleb arvestada temperatuuri tundlike rakenduste puhverlahuste valmistamisel. Mõned puhvrit (nt fosfaat) on temperatuuri suhtes tundlikumad kui teised (nt HEPES).

Mis on puhvervõimekus ja kuidas seda arvutatakse?

Puhvervõimekus (β) on mõõt, mis näitab puhverlahuse vastupidavust pH muutustele, kui hapet või aluseid lisatakse. Seda määratletakse kui tugeva happe või aluse kogust, mis on vajalik pH muutmiseks ühe ühiku võrra, jagatuna puhverlahuse mahuga:

$\beta = \frac{\text{moolid H}^+ \text{ või OH}^- \text{ lisatud}}{\text{pH muutus} \times \text{maht liitrites}}$

Teoreetiliselt saab puhvervõimekust arvutada järgmiselt:

$\beta = 2.303 \times \frac{K_a \times [\text{HA}] \times [\text{A}^-]}{(K_a + [\text{H}^+])^2}$

Puhvervõimekus on kõrgeim, kui pH = pKa, kus [HA] = [A⁻].

Kuidas valmistada puhver, millel on konkreetne pH, kasutades Henderson-Hasselbalchi võrrandit?

Konkreetse pH-ga puhverlahuse valmistamiseks:

1. Valige sobiv hape, mille pKa on lähedane soovitud pH-le
2. Korrigeerige Henderson-Hasselbalchi võrrandit, et leida konjugeeritud aluse ja happe suhe: [A⁻]/[HA] = 10^(pH-pKa)
3. Otsustage vajalik kogus puhverlahust
4. Arvutage happe ja konjugeeritud aluse individuaalsed kontsentratsioonid, kasutades:
   • [A⁻] = (kogus) × suhe/(1+suhe)
   • [HA] = (kogus) × 1/(1+suhe)
5. Valmistage lahus, segades sobivad kogused hapet ja selle soola (konjugeeritud alus)

Kas iooniline tugevus mõjutab Henderson-Hasselbalchi arvutust?

Jah, iooniline tugevus mõjutab lahuses olevate ioonide aktiivsuse koefitsiente, mis võivad muuta efektiivseid pKa väärtusi ja arvutatud pH-d. Henderson-Hasselbalchi võrrand eeldab ideaalse käitumise, mis on tõene ainult lahjendatud lahuste korral. Suure ioonilise tugevuse korral tuleks aktiivsuse koefitsiente arvesse võtta täpsemate arvutuste jaoks. See on eriti oluline bioloogilistes vedelikes ja tööstuslikes rakendustes, kus iooniline tugevus võib olla oluline.

Kas Henderson-Hasselbalchi võrrandit saab kasutada väga lahjendatud lahuste puhul?

Võrrand jääb matemaatiliselt kehtima lahjendatud lahuste puhul, kuid praktilised piirangud tekivad:

1. Väga madalate kontsentratsioonide korral võivad lisandid oluliselt mõjutada pH-d
2. Vee isetäiendamine muutub suhteliselt olulisemaks
3. Mõõtmise täpsus muutub keeruliseks
4. CO₂ õhust võib kergesti mõjutada halvasti puhverdatud lahuseid

Äärmiselt lahjendatud lahuste (alla umbes 0.001 M) puhul tuleb neid tegureid arvesse võtta, kui tõlgendatakse arvutatud pH väärtusi.

Kuidas seondub Henderson-Hasselbalchi võrrand titratsioonikõveratega?

Henderson-Hasselbalchi võrrand kirjeldab punkte titratsioonikõveral nõrga happe või aluse puhul. Täpsemalt:

• Titratsiooni poolel, kus [A⁻] = [HA], on pH = pKa
• Titratsiooni puhverpiirkond (tasane osa) vastab pH väärtustele, mis on ±1 ühik pKa-st
• Võrrand aitab ennustada titratsioonikõvera kuju ja pH-d erinevates punktides titratsiooni ajal

Selle seose mõistmine on väärtuslik titratsioonikatsede kavandamisel ja titratsioonide andmete tõlgendamisel.

Viidatud allikad

1. Henderson, L.J. (1908). "Concerning the relationship between the strength of acids and their capacity to preserve neutrality." American Journal of Physiology, 21(2), 173-179.

2. Hasselbalch, K.A. (1916). "Die Berechnung der Wasserstoffzahl des Blutes aus der freien und gebundenen Kohlensäure desselben, und die Sauerstoffbindung des Blutes als Funktion der Wasserstoffzahl." Biochemische Zeitschrift, 78, 112-144.

3. Po, H.N., & Senozan, N.M. (2001). "The Henderson-Hasselbalch Equation: Its History and Limitations." Journal of Chemical Education, 78(11), 1499-1503.

4. Good, N.E., et al. (1966). "Hydrogen Ion Buffers for Biological Research." Biochemistry, 5(2), 467-477.

5. Beynon, R.J., & Easterby, J.S. (1996). "Buffer Solutions: The Basics." Oxford University Press.

6. Martell, A.E., & Smith, R.M. (1974-1989). "Critical Stability Constants." Plenum Press.

7. Ellison, S.L.R., & Williams, A. (2012). "Eurachem/CITAC Guide: Quantifying Uncertainty in Analytical Measurement." 3rd Edition.

8. Segel, I.H. (1976). "Biochemical Calculations: How to Solve Mathematical Problems in General Biochemistry." 2nd Edition, John Wiley & Sons.

Proovige meie Henderson-Hasselbalchi pH kalkulaatorit täna, et täpselt määrata oma puhverlahuste pH laboritöös, uurimistöös või hariduslikel eesmärkidel. Puhversüsteemide mõistmine on hädavajalik paljudes teaduslikes valdkondades, ja meie kalkulaator muudab need arvutused lihtsaks ja kergesti ligipääsetavaks.