燐酸緩衝液の純水希釈でPH７を超える理由について。

燐酸緩衝液の純水希釈でPH７を超える理由について。

学校でNaH2PO4とK2HPO4を混ぜて2 Mの緩衝液を作り、PHを測りながら
それを純水で0.01 Mまで薄める実験を行いました。

濃度2.0 M、純水0 mL、緩衝液20 mL,から
最終的に濃度0.01 M,純水10 mL,緩衝液10 mLにします。

純水で希釈するので、PH７に近づくことはわかるのですが、
濃度0.01 Mのとき、PH７を超えてしまいました（PH7，02）。

先生がおかしいと言ったし、純水のPHは約７ですし、アルカリを
加えていないので
PH７を超えるはずがないと思い、３回やり直したのですが
駄目でした。。。３回とも実験器具、試薬を新しいものに
しています。

このことの考察を書きたいのですが
うまく書けません。

実験器具（PHメーター）の故障、試薬の狂い、操作ミス
以外で
なにか原因はあるでしょうか。
ちなみにPHメーターの目盛りの見間違いはありません。

教えてください。
よろしくお願いします。

No.3 ベストアンサー 回答者： GPCR 回答日時： 2010/04/29 18:19

希釈溶液のpHのずれは、あなたのミスでもメーターの故障や誤差でもありません。

pHを計算する場合、プロトンの数だけでなく、イオンの活量係数(イオンが水溶液中でどれだけ自由に動けるか)を足さなくてはいけなかったはずです。

結論を言うと、希釈溶液中のほうがイオン活量係数が大きくなり、それぞれのイオンの活量係数の比がずれてpHがずれるということです。(よく使われるリン酸緩衝液のPBSの場合0.1MでpH6.98の場合、希釈して0.001MにするとpH7.167、という具合に。)

この分野は苦手なので詳しい説明が知りたかったらご自分で調べるか化学カテで質問なさってください。

No.2 回答者： elpkc 回答日時： 2010/04/25 21:29

その場合は、実験をした後で、

もう一度校正した標準液のpHを測ってみましょう。
中性の6.82かな?それを測って、正しく校正した値が表示されたか確認する必要があります。

後は、#1のお答えの温度の問題ですね。

濃度2.0 M、純水0 mL、緩衝液20 mLのpHはいくらだったのですか?

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
なるほど。。。
再度校正はしませんでした。。。

温度は先生が20 ℃でやれと言ってました。
pH７が6.88、ｐH9が9.22、ｐH4が4.00です。

濃度2.0 M、純水0 mL、緩衝液20 mLのpHは6.58でした。

お礼日時：2010/04/25 22:25

No.1 回答者： Josquin 回答日時： 2010/04/25 04:58

私は全然専門家ではないので、的外れなことを書いていたらごめんなさい。

使用前にpHメーターは公正しましたか？
その際の標準溶液はどの程度信頼できるものでしょうか？

そもそも純水のpHが7というのはどの程度の精度で、それに対してpHメーターの精度はどれぐらいでしょう？

今回は関係なさそうですが、pHは温度でも変化するので、精確な測定は難しいです。
普通のガラス器具だと、少しずつアルカリが出るという問題もなきにしもあらず。
（空気中のCO2を吸収する影響の方が大きそうな気はしますが。）

この回答への補足

回答ありがとうございます。

使用前にpHメーターは公正しましたか？
ここはしっかりやらないと、うまくできないといわれたので
ちゃんとやりました。


その際の標準溶液はどの程度信頼できるものでしょうか？
どの程度かはわかりません。すいません。
３回変えたので、高いんじゃないかと思います。

そもそも純水のpHが7というのはどの程度の精度で、それに対してpHメーターの精度はどれぐらいでしょう？
純水を作る機械からとったので、精度は高いと思いますが、
PHメーターの精度は微妙です。
学生実験用のものなので。でも大きな狂いはないと思います。

同じ条件でやってちゃんとした結果がでたところもあります。
やはりPHメーターの精度の問題でしょうか。

補足日時：2010/04/25 10:46

この回答へのお礼

すいません。
補足に返事を書いてしまいました。

お礼日時：2010/04/25 11:09