LABORATION 1 - Högskolan i Kalmar

C. KALIBRERING AV pH-METERN OCH FRAMSTÄLLNING AV BUFFERTAR
(läs metodikbok kap 6).
De flesta biologiska molekyler innehåller svagt sura och basiska grupper. Dessas
protoniseringsgrad förändras med pH, vilket ofta har stor effekt på deras funktion.
Exempelvis är ett enzyms aktivitet helt beroende av pH. Det är således synnerligen
väsentligt att man i ett biokemiskt experiment har rätt pH-värde och att detta hålls konstant.
pH-metern liksom buffertar är således av största betydelse för att ett biokemiskt experiment
skall kunna genomföras.
I de flesta biologiska system är koncentrationen av vätejoner extremt låg. Undantag är t ex.
magsäcken med en H + -koncentration på ca 10 mM (pH 2,0). I de flesta celler och
kroppsvätskor måste pH hållas mellan ca 6,5 och 8,0. Blodets pH är normalt ca 7,4.
Två buffertsystem är av största betydelse för att kontrollera pH. Fosfat-systemet med ett
pKa (se nedan) på 6,86 är viktigt intracellulärt där fosfat förekommer i hög koncentration. I
blodet, som innehåller löst CO2, har karbonat/bikarbonatsystemet med ett pKa på 6,37 en
stor buffrande kapacitet. Proteiner har många svagt sura och basiska grupper, en del med
pKa nära 7,0, som kan fungera som buffertsystem. Eftersom proteiner förekommer i stora
mänger både i kroppsvätskor som blod och lymfa samt intracellulärt är deras pH buffrande
effekt betydelsefull.
pH
pH är negativa 10-logaritmen för en lösnings koncentration av vätejoner, H + (egentligen
H3O + , oxoniumjoner).
En lösning med pH=1,0 har en vätejonkoncentration på 0,1 M
pH=2,0 0,01M
pH=3,0 0,001M (1 mM)
osv.
Blod har pH 7,4. Dess vätejonkoncentration är således 10 -7,4 M eller 4 × 10 -8 M.
pH-elektroden och pH-metern
En lösnings pH mäts med en pH-elektrod kopplad till en pH-meter. pH-metern är i princip
en voltmeter, som mäter potentialdifferensen mellan två elektroder, glaselektroden (känslig
mot H + -joner) och en yttre referenselektrod, figur 6.
Glaselektroden ändrar sin potential efter lösningens H + -koncentration, medan
referenselektroden, vanligen en kalomelelektrod, alltid uppvisar samma potential.
Potentialskillnaden i glaselektroden är proportionell mot H + koncentrationen (och därmed
lösningens pH) och är ca 59 mV per 1,0 pH-enhet.
16