Çözeltilerde Dilüsyon Teknikleri

Categories: Biyokimya

ÇÖZELTİLERDE DİLÜSYON TEKNİKLERİ

Çözücü ilave etmek suretiyle çözeltinin konsantrasyonunun azaltılması işlemine seyreltme(dilüsyon) denir. Bu işleme yüksek konsantrasyonlu çözeltilerden düşük konsantrasyonlu çözelti hazırlamak için başvurulur. Bu seyreltmeden ötürü meydana gelen madde konsantrasyonu azalmasını düzeltmek için hesaplanan faktöre dilüsyon faktörü denir.

Örnek: 1/5000 ‘lik dilüsyon , 1/50 ve 1/100 ‘lük dilüsyonlar şeklinde gerçekleştirilebilir. 1 ml orijinal solusyon 50 ml’ye kadar çözücü ile tamamlanır ve bu solusyondan alınan 1 ml çözelti 100 ml’ye tamamlandığında 1/5000 dilüsyon elde edilmiş olur. 5000 dilüsyon faktörüdür. Elde ettiğimiz çözeltide ölçtüğümüz madde konsantrasyonunu 5000 ile çarptığımız takdirde, orijinal solusyondaki madde konsantrasyonunu buluruz.

Seri dilüsyon genellikle 1/1, ½ , ¼, 1/8,1/16……… şeklinde olur. Bir çözeltiyi ½ oranında seyreltmek, 1 hacim çözeltiye 1 hacim su ilavesiyle olur. Elde edilen bu ½ ‘lik çözeltiden 1 hacim alınıp, 1hacim su ilave edilirse ¼’lük çözelti elde edilir.

Dilüsyon formülleri :

C₁.V₁= C₂.V₂ (C = Konsantrasyon, V= hacim)

M₁.V₁ = M₂.V₂ (M = molarite)

N₁.V₁ = N₂.V₂ (N = Normalite )

Örnek: 0,1 M 100 ml HCl çözeltisi 500 ml’ye seyreltildiğinde konsantrasyonu ne olur?

C₁.V₁ =C₂.V₂

0,1.100 = C₂.500 ise C₂ = 0,02 M Hacim 5 katına çıkarken çözelti 5 kez dilüe edilmiş olur.

VII. TAMPON ÇÖZELTİLER

Az miktarda asit veya baz ilavesine karşılık H⁺konsantrasyonu sabit kalan çözeltilere tampon çözelti denir. H⁺iyonu verebilen maddeler asit, tutabilenler bazdır. Bu yüzden çözeltiler zayıf asit ve baz içerirler. Tampon çözeltiler zayıf asit ve tuzu yada zayıf baz ve tuzundan meydana gelir. Genellikle bazlarının adıyla anılırlar. Asetat tamponu, fosfat tamponu gibi.

HA zayıf bir asit kabul edilerek bir tampon çözeltinin pH’ı şu şekilde hesaplanabilir.

[A^–].[H⁺] [HA]

HA«H⁺+A^– K_a ¾¾¾¾¾ [H⁺] = K_a¾¾¾¾¾ [HA] [A^–]

[HA]

Her iki tarafın – log alınırsa, -log[H⁺] =–log K_a -log ¾¾¾¾

[A^–]

[ tuz ]

pH = pK_a+ log ¾¾¾¾

[asit ]

İyi bir tamponlama elde edebilmek için tampon pH’sının pH = pK_a±1 civarında olması gerekir.[ Tuz ] = [ Asit ] olduğunda pH = pK_a‘dır ve pH değişimi minimumdur. Yani tamponlama kapasitesi maksimumdur.

VIII. ORGANİZMADAKİ TAMPONLAR

Metabolik olaylar sırasında çok fazla miktarda asidik karakterli maddeler üretilir. Bu maddeler 7,35-7,45 arasında sabit tutulması istenen kan pH’sını olumsuz yönde etkileyecektir. Bu durum özellikle akciğer ve böbrekler eşliğinde vücuttaki tampon sistemleri tarafından engellenir. Vücut tamponları ve görev yaptıkları yerler şunlardır :

1. 1. Bikarbonat tampon sistemi (HCO₃^–/CO₂) : Plazma ve eritrositlerde bulunur. Organizmada kan pH’sının %60’ını tamponlayan sistemdir.

H₂CO₃ « H⁺+ HCO₃ (1/1000 bu şekilde iyonlaşır.)

H₂CO₃ « H₂O + CO₂ (999/1000 şeklinde ayrışır.)

[HCO₃^–]

pH = pK_a + log ¾¾¾¾¾

[H₂CO₃] (=CO₂ de yazılabilir.)

2. 2. Fosfat Tampon sistemi (HPO₄^-2/H₂PO₄^–) : Plazma ve eritrositlerde bulunur. Esas görevi böbreklerden asitlerin uzaklaştırılmasıdır.

[Na₂HPO]

pH = pK + log ¾¾¾¾¾

[NaH₂PO₄]

3. 3. Protein tampon sistemi (protein-/ protein) : Serumda asidik veya bazik yan zincirli aa taşıyan bir çok protein tampon olarak davranmaktadır. İntrasellüler ortamda en önemli tampon sistemidir.

Asit olanlar: (1) R-COOH « R-COO^–+ H⁺

[ R-COO^–]

pH = pK₁+ log¾¾¾¾¾¾

[ R-COOH]

Baz olanlar : (2) R-NH₃⁺ « R-NH₂+ H⁺

[R-NH₂]

pH = pK₂+ log ¾¾¾¾

[R-NH₃]

4. 4. Hemoglobin tampon sistemi(Hb^–/HHb) : Eritrositlerde görev yapar. Hemoglobin total kan proteinlerinin tamponlama kapasitesinin %60’ından sorumludur. Bu sistem metabolik olaylar sırasında ortaya çıkan CO₂’i tamponlar.

HbO₂+ H ⁺ « HHb + O₂

CO₂ + H₂O « H⁺+ HCO₃^–

HbO₂ + CO₂ + H₂O « HHb + HCO₃^– + O₂

IX. pH

Sulu çözeltilerin asidik veya bazik oluşları [H⁺] iyonu konsantrasyonuna bağlıdır. [H⁺]>10^{–7 M ise asidik,}[H⁺]<10^{–7 M ise baziktir. Eğer H+} iyon konsantrasyonu 10^{–7 M ise çözelti nötraldir. Hidrojen iyonu konsantrasyonunun (mol/lt) negatif logaritması pH şeklinde ifade edilir. pH = -log}[H ⁺]