Amaliy mashg’ulot- 5 Mavzu: Biologik jarayonlarda pH muhit ta’siri. Biologik tadviqotlarda bufer eritmalari. Aminokislotalar va oqsillar ionlashuvining pH muhitga bog‘liqligi. pH-eritmalarini potensiometrik o‘lchash. Elektrodlarni solishtirish. Elektrodlar turlari. Ionselektiv elektrodlar. pH-metr qurilmalarida standart buferlarni titrlash usulida ishlash.
Biologik jarayonlarda faol muhit reaksiyasining roli. H+ va OH- ionlari koʻpgina kimyoviy reaksiyalarning borishiga sezilarli taʼsiri tufayli boshqa ionlar orasida alohida oʻrin tutadi. Tirik organizmdagi ko'plab jarayonlar muhitning qat'iy belgilangan pH qiymatida davom etadi. Shunday qilib, hayvonlarning me'da shirasi pH 0,9-1,5 ga ega. Uning kislotaliligining oshishi va kamayishi tanadagi og'riqli o'zgarishlarni keltirib chiqaradi. Tuprik amilazasi pH 6,8 da optimal ishlaydi. Qon pH ning hatto pH ning o'ndan bir qismiga kamayishi tananing umumiy holatiga sezilarli ta'sir qiladi.Shunday qilib, tana suyuqliklarining pH darajasi gomeostaz tushunchasiga kiritilgan, ya'ni. tananing doimiy ko'rsatkichlaridan biridir. Shunday qilib, inson qoni pH 7,36 ni tashkil qiladi. Bu qiymatning kislota tomoniga siljishi atsidozni, ishqoriy tomonga esa alkalozni keltirib chiqaradi. Quyida hayvonlarning qonida, shuningdek, tana suyuqliklarida vodorod ionlari kontsentratsiyasining ko'rsatkichlari keltirilgan.
Bufer eritmalari, tarkibi, ta'sir mexanizmi. Organizmning eng muhim konstantalaridan biri bo'lgan vodorod ionlari kontsentratsiyasining doimiyligi bufer tizimlar yoki eritmalar tomonidan saqlanadi.
Bufer tizimlar (buferlar) - kislotalar yoki asoslar qo'shilganda ham, suv bilan suyultirilganda ham doimiy pH qiymatini (ma'lum chegaralarda) ushlab turish qobiliyatiga ega bo'lgan eritmalar.
Tarkibi bo'yicha bufer eritmalar ikki xil bo'ladi: kislotali (kuchsiz kislota va uning kuchli asos bilan o'zaro ta'sirida olingan tuzidan iborat) va asosiy (kuchsiz asos va uning kuchli kislota bilan hosil bo'lgan tuzidan iborat).
Kislotali bufer sistemasiga misol sifatida atsetat buferi:CH3COOH + CH3COONa, asosiy bufer eritmasi ammiak buferi:NH4OH + NH4Cl hisoblanadi.
Bufer eritmalarining ta'sir qilish mexanizmini misol sifatida asetat buferi yordamida ko'rib chiqish mumkin. Ushbu eritmada quyidagi elektrolitik dissotsilanish reaktsiyalari sodir bo'ladi:
Kuchsiz sirka kislotaning dissotsilanish darajasi juda kichik bo'lgani uchun amalda uni dissotsiatsiyalanmagan deb hisoblash mumkin. Shuning uchun bufer aralashmasining kislotaligi past bo'ladi. Sirka kislotasining natriy tuzi kuchli elektrolit bo'lib, deyarli butunlay CH3COO- va Na+ ionlariga ajraladi. Shuning uchun CH3COO- ionlarining konsentratsiyasi tuz eritmasi (CH3COONa) konsentratsiyasiga deyarli teng, dissotsilanmagan kislota (CH3COOH) esa eritmadagi butun kislota konsentratsiyasiga teng.
Bufer aralashmalarning har biri vodorod ionlarining ma'lum konsentratsiyasi bilan tavsiflanadi, bufer tizimi unga kislota yoki asos qo'shilganda uni saqlab qolishga intiladi. Bunga misol sifatida asetat tamponidan foydalanib qaraylik.
Massalar ta'siri qonuniga muvofiq, sirka kislotasining dissotsilanish konstantasi:
[H+]. [COO–]
K = ———————
[CH3COOH]
Dissotsilanmagan kislota ([CH3COOH]) kontsentratsiyasi eritmadagi butun kislota konsentratsiyasiga deyarli teng va CH3COO- ionlari konsentratsiyasi tuz konsentratsiyasiga (CH3COOHNa) teng bo'lganligi sababli, biz quyidagilarni olamiz:
Agar kislota va tuzning eritmalari teng konsentratsiyalarda tayyorlangan bo'lsa,
unda bular buferlarning vodorod ionlarining konsentratsiyasi buferni tayyorlash uchun olingan kislota va tuz hajmlarining nisbatiga bog'liq.
Tenglama ko'rsatadi:
1) bufer eritmalarni suv bilan suyultirish kislota va tuz konsentratsiyasining nisbatini o'zgartirmaydi, shuning uchun [H+] va pH mos ravishda;
2) bufer eritmasiga kuchli kislota qo‘shilganda, uning dissotsilanish jarayonida hosil bo‘lgan H+ ionlari CH3COO– ionlari bilan zaif dissotsilanuvchi sirka kislotasi (CH3COOH) hosil bo‘lgan holda neytrallanadi (bog‘lanadi);
3) buferga ishqor qo'shilsa, uning OH- ionlari H+ ionlari bilan bog'lanib, H2O - shuningdek, zaif dissotsiatsiyalanuvchi molekulalarni hosil qiladi. Va bu ionlar (H +) kislotaning dissotsilanishi paytida hosil bo'lsa-da, ularning reaktsiyadan chiqarilishi kislota dissotsilanish muvozanatini H + ionlarining hosil bo'lishiga olib keladi (Le Shatelier printsipi).
Shunday qilib, kislota yoki gidroksidi qo'shilishi bufer tizimining vodorod ionlari kontsentratsiyasini sezilarli darajada o'zgartirmaydi.
