Comment fabriquer une solution tampon de phosphate

Le but d’une solution tampon est d’aider à maintenir un pH stable lorsqu’une petite quantité d’acide ou de base est introduite dans une solution. Une solution tampon de phosphate est un tampon pratique à avoir sous la main, en particulier pour les applications biologiques. L’acide phosphorique ayant de multiples constantes de dissociation, vous pouvez préparer des tampons de phosphate à proximité de l’un des trois pH, qui sont de 2,15, 6,86 et 12,32. Le tampon est le plus souvent préparé à l’aide de phosphate monosodique et de sa base conjuguée, le phosphate disodique.

Matériaux tampons pour le phosphate

• Phosphate monosodique
• Phosphate disodique
• Eau
• Acide phosphorique pour rendre le pH plus acide ou hydroxyde de sodium pour rendre le pH plus alcalin
• pH-mètre
• Verrerie
• Plaque chauffante avec barre de brassage

Préparer le tampon de phosphate

1. Décidez de la concentration du tampon. Si vous créez une solution tampon concentrée, vous pouvez la diluer selon vos besoins.
2. Décidez du pH de votre tampon. Ce pH doit se situer à une unité de pH près du pKa de l’acide/base conjuguée. Ainsi, vous pouvez préparer un tampon à pH 2 ou pH 7, par exemple, mais un pH 9 serait trop élevé.
3. Utilisez l’équation de Henderson-Hasselbach pour calculer la quantité d’acide et de base dont vous avez besoin. Vous pouvez simplifier le calcul si vous faites 1 litre de tampon. Sélectionnez la valeur de pKa la plus proche du pH de votre tampon. Par exemple, si vous voulez que le pH de votre tampon soit de 7, alors utilisez le pKa de 6,9 : pH = pKa + log ([Base]/[Acid])ratio de [Base]/[Acid] = 1,096La molarité du tampon est la somme des molarités de l’acide et de la base conjuguée ou la somme des [Acid] [Base]. Pour un tampon de 1 M (choisi pour faciliter le calcul), [Acid] [Base] = 1.[Base] = 1 – [Acid]Remplacez-les par le ratio et résolvez :[Base] = 0,523 toles/L. Il faut maintenant résoudre [Acid]: [Base] = 1 – [Acid]donc [Acid] = 0,477 toles/L.
4. Préparer la solution en mélangeant 0,477 mole de phosphate monosodique et 0,523 mole de phosphate disodique dans un peu moins d’un litre d’eau.
5. Vérifiez le pH à l’aide d’un pH-mètre et ajustez le pH si nécessaire en utilisant de l’acide phosphorique ou de l’hydroxyde de sodium.
6. Une fois que vous avez atteint le pH souhaité, ajoutez de l’eau pour porter le volume total du tampon d’acide phosphorique à 1 L.
7. Si vous avez préparé ce tampon sous forme de solution mère, vous pouvez le diluer pour constituer des tampons à d’autres concentrations, par exemple 0,5 M ou 0,1 M.

Avantages et inconvénients des tampons de phosphate

Les deux principaux avantages des tampons de phosphate sont que le phosphate est très soluble dans l’eau et qu’il a une capacité tampon extrêmement élevée. Toutefois, ces avantages peuvent être compensés par certains inconvénients dans certaines situations.

• Les phosphates inhibent les réactions enzymatiques.
• Le phosphate précipite dans l’éthanol, il ne peut donc pas être utilisé dans des préparations pour précipiter l’ADN ou l’ARN.
• Les phosphates séquestrent les cations divalents (par exemple, Ca2+ et Mg2+).