Erzeugen von Lösungen (Puffersysteme)

Pufferlösungen lassen sich aus bis zu vier Komponenten erzeugen (plus H2O). Für die Zugabemenge stehen mehrere Möglichkeiten bzw. Maßeinheiten zur Auswahl:

mmol Stoffmenge in mmol für ein vorzugebendes Volumen
mmol/L molare Konzentration
mg Masse der Substanz in mg für ein vorzugebendes Volumen
mg/L Massenkonzentration
Gew.-% Gewichtsprozent (Massenprozent w/w)

Nur für den letzten Fall (Eingabe in Gew.-%) ist die zusätzliche Angabe der Dichte erforderlich. aqion stellt dazu für etwa 60 Chemikalien Tabellenwerte1 zur Verfügung (2D-Interpolation auf 25°C).

Beispiel

Beispiel: aqion buffer maker, input panel

Welchen pH-Wert besitzt eine Lösung, die sich aus folgenden Komponenten zusammensetzt:

  • 100 mL von 0.05 M K2HPO4
  • 100 mL von 0.10 M K3PO4
  • 1 mL von 33% (w/w) H2SO4 ?

Die Eingabe dieser Daten ist im rechten Bild zu sehen. Man beachte, dass der Eintrag von H2SO4 einen Wert für die Dichte der 33%igen Säure erfordert. Zu diesem Zweck stellt das Programm die Dichte aus Tabellenwerken1 bereit (hier 1.2396 g/cm3).

Berechnung. Bevor die eigentliche thermodynamische Gleichgewichtsrechnung beginnt, werden alle Komponenten auf die einheitliche Maßeinheit mmol/L (= mmol pro Gesamtvolumen der Lösung) gebracht. Dieses Zwischenschenergebnis wird auch angezeigt.

Beispiel: aqion buffer maker - berechneter pH

Ergebnis. Die erhaltene Lösung besitzt einen pH-Wert von

  pH = 10.71

wie es im rechten Bild zu sehen ist. Das so erstellte/berechnete Wasser kann gespeichert werden, um es gegebenfalls als Input für nachfolgende Prozessschritte zu verwenden.

Referenzen

  1. Perry’s Chemical Engineers’ Handbook 7th Edition by Perry, Robert H.; Green, Don W., McGraw-Hill, 1997 2

[last modified: 2015-04-13]