buffertförmåga

[jonasroman]

Jag vill lyfta denna mkt intressanta fråga, då jag tror inte alla helt har klart för sig hur vattnets förmåga att motstå ph-förändringar inte bara beror på det faktiska KH värdet utan också vilket pH man utgår ifrån.

 

Först o främst, dom flesta vet ju detta, men ändå: en buffert, som i saltvatten består till 96%av karbonater, och 3% av borater, ha till uppgift att förminska en pH förändring.

Så, hur mkt klarar denna buffert förminska en eventuell ph-sänkning?

 

Om vi har två olika vatten, så frågar vi oss, i vilket av dessa situationer kommer saltvattnet bäst stå emot en ph-sänkning?

1) pH 7.9, KH12

2) pH 8.5, KH9

 

Rent spontant tror jag dom flesta svarar vatten 1. Den har ju högst KH, dvs mest buffertjoner i sig, då borde väl den klara minska en pH sänkning bäst?

Fel, svaret är fall 2!. Fall 2 klarar trots sitt lägre KH att bättre motstå en ph-sänkning! 

Hur kommer detta sig: Vattnets förmåga att stå emot en ph sänkning (eller höjning) kallas för vattnets buffertkapacitet. Denna kapacitet beror på två saker

a) den totala mängden buffert, dvs KH värdet, (samt Boratvärdet)

det p-H område som bufferten tvingas "arbeta" inom. 

 

Varje buffert har ett idealiskt intervall inom vilket den fungerar som bäst. För karbonater, som ju är den dominerande bufferten i vårt akvarium, ligger detta idealiska pH område på 8.9!!, alltså tyvärr långt ifrån de ph vi har i karet. Borat däremot jobbar bäst runt pH 8.5, dvs närmare våra pH i våra kar.

Därför kommer lösning 2 trots att det har lägre halt av buffert, jobba mer effektivt då pH värdet ligger närmare de båda buffertarnas idealområden.

 

I våra akvarium har vi ju ett pH runt 7.9-8.1, i bästa fall..Således fungerar karbonatbufferten trots våra "duktiga" 8 i KH, ganska dåligt på att motstå ph-sänkningar. Borat är mer effektivt för vi ligger närmare dessa idealiska pH område(som alltså är 8.5), så: trots att Borat bara utgör 3% av bufferten så utgör den 20% av den totala buffertkapaciteten i de pH områden vi rör oss inom i våra kar!

 

 

 

 

 

 

 

[Nikke]

Tänkte direkt svar 1 där

Intressant läsning som vanligt!

[Rameau]

Ja, jag tänkte ju som du förutspått, men även att "vem tusan lyckas få upp ph till 8,5"?!

 

Men som sagt intressant  

[jonasroman]

Ett tillägg som är intressant så man förstår ännu mer:-)

 

Det borde va logiskt att tro att ju högre pH man har desto bättre borde ju en buffert klara sitt jobb för att då befinner sig ju mer av buffrertparet i sin basiska form(tex för karbonater så befinner sig ju mer som CO3 vid högt pH o CO3 är bättre på att buffra osv). Men det luriga med detta är att det är inte så , utan att en buffert, TROTS att den vid ett högt ph till större del övergått till sin basiska form (CO3 för karbonater, Borat för borsyra) så funkar den sämre om man passerat buffertens pKa-värde. Alltså det är dåligt för en buffert att ligga såväl ÖVER som UNDER dess Pka värde. Det är ju mer intuitivt att förstå att en buffert bufflar sämre om man ligger UNDER pKa värdet eftersom ju lägre pH desto mer av bufferten är liksom använd/utarmad...så åt det hållet är det logiskt att en avvikelse från Pka värdet försämrar bufferten, MEN det är alltså så även om man passerat bufferten pKa värde på den högre sidan. Det är inte lika lätt o begripa(i alla fall inte för mig) men så är det bara. Allt går ju härleda inte minst experimenteld(se graf). Grafen nedan visar detta, där Y axeln är hur mkt syra som krävs för att ändra pH värdet som är x axeln. Där kurvan plötsligt går som ett rakt streck neråt har vi buffertens pKa-värde. Där ser ni att pH värdet ändras inte lika lätt utan står o stampar kvar runt 6, o kräver rätt mkt syra innan den till slut lämnar det pH värdet o fortsätter att sjunka. Denna bufferts pKa värde ligger alltså runt 6.

Jag vill också nämna att själva buffertkapaciteten, b, definieras därför som dCa/dpH....där dCa är mängden syra som krävs för att skapa skillnad dpH i pH. B blir alltså ett mått på kurvans lutning. Kurvan till höger är en derivering av den formeln, dvs ett värde på den vänstra kurvans lutning och således förklarar direktvärdet på b, buffertkapaciteten. Där ser ni då hur denna buffertkapacitet stiger ordentligt vid pKa värdet(6 i detta fall) men är lågt under o över pH6. Båda graferna säger samma sak.

Ändrat 29 februari 2016 av jonasroman

[jonasroman]

obs:finns ngn riktig kemist här(det misstänker jag att det gör) får ni rätta mig om jag uttrycker mig fel på nån punkt.

 

[stigigemla]

Jag har någon gång testat att titrera syntetiskt akvarievatten med pHmeter och inte fått riktigt samma resultat.

Jag har fått buffertverkan hela pH-registret från 8,0 till 4,3 om än inte lika stark hela vägen. Men det var tydligt att slutpunkten för titreringen är mycket viktig.

För övrigt: Program för Jonas Roman (och kanske någon annan) http://www.iq.usp.br/gutz/Curtipot_.html#Download

En rolig databas ingår.

[Lasse]

Rätta mig om jag har fel men för att veta att du har KH 12 eller KH 9 så titrerar man ju med en syra och där det går åt mest syra (bäst på att stå emot sura joner) får det högsta KH värdet - eller...... det ligger ju i definitionen för alkalinitet om jag inte har fattat allt fel

 

Kan det vara så att du rör ihop karbonatssystemets buffringsförmåga vid olika pH med systemets totala buffringsförmåga. Per definition så är ett vatten med kH 12 bättre buffrat (kan bättre stå emot försurande ämnen) än ett vatten med KH 9. Oberoende av pH. Så har i alla fall jag förstått det.

 

MVH Lasse

[Bygert]

Ja... Jo... Men...

 

Visst går det att räkna hitan och ditan och komma fram till diverse saker. Men sen måste man ställa det i relation till vad vi egentligen mäter. Och går man då och köper ett litet test som det står KH på så ska man ju inte tro att det är KH, karbonathårhet, kalciumvätekarbonat det mäter. I stället mäter det alkalinitet, buffringsförmåga, via titrering med en syra. Eftersom alkaliniteten i akvarier mest kommer från karbonathårdheten så översätter man sen rakt av enligt en bra gissning till KH.

 

Vad detta innebär är att ett vatten med en verklig låg karbonathårhet kan ha god buffringsförmåga. Det kan finnas organiska syror t ex som håller emot om man försöker sänka pH. Man vet också att ett vatten med verkligt högt KH har bra buffringsförmåga. Och när det gäller de värden vi får med tester så är det ju buffringsförmågan man faktiskt mäter så där vet man faktiskt att ett högre värde innebär bättre buffringskapacitet. Oavsett hur det borde vara teoretiskt om man nu mätt verkligt KH.
 

[stigigemla]

Egentligen borde man väl mäta hur mycket syra som går åt för att sänka pH till 7,6 där det blir livsfarligt lågt + att mäta hur mycket CO3- joner som finns tillgängliga i vattnet innan den halten blir livsfarligt låg.

KH gör båda - kanske inte så bra men det ger i alla fall en indikation. Och framför allt: Man ser snabba förändringar.

[jonasroman]

5 timmar sedan, Bygert sa:

Ja... Jo... Men...

 

Visst går det att räkna hitan och ditan och komma fram till diverse saker. Men sen måste man ställa det i relation till vad vi egentligen mäter. Och går man då och köper ett litet test som det står KH på så ska man ju inte tro att det är KH, karbonathårhet, kalciumvätekarbonat det mäter. I stället mäter det alkalinitet, buffringsförmåga, via titrering med en syra. Eftersom alkaliniteten i akvarier mest kommer från karbonathårdheten så översätter man sen rakt av enligt en bra gissning till KH.

 

Vad detta innebär är att ett vatten med en verklig låg karbonathårhet kan ha god buffringsförmåga. Det kan finnas organiska syror t ex som håller emot om man försöker sänka pH. Man vet också att ett vatten med verkligt högt KH har bra buffringsförmåga. Och när det gäller de värden vi får med tester så är det ju buffringsförmågan man faktiskt mäter så där vet man faktiskt att ett högre värde innebär bättre buffringskapacitet. Oavsett hur det borde vara teoretiskt om man nu mätt verkligt KH.
 

Exakt. Mitt inläggs budskap var inte att det är meningslöst att veta att ett vatten har en alkalinitet på tex8 o därmed hyffsad buffringsförmåga, utan att bla förklara att borater trots sin ringa förekomst utgör ett ganska stort bidrag. Samt också förklara varför det är så. Kundkap är alltid bra även om den såklart ej har en direkt praktiskt tillämpning just här:-)

 

Det du nämner om alkalinitet är ju korrekt, dvs att vi vet egentligen inte hur högt KH vi har, men vi kan med väldigt gott samvete utgå ifrån att om du har 8 i "kh" på salifert så kan du räkna med att den sanna karbonathårdhet lär ligga på mkt nära, ja nånstans på 7.7. Det räcker för oss att veta. 

 

[jonasroman]

4 timmar sedan, stigigemla sa:

Egentligen borde man väl mäta hur mycket syra som går åt för att sänka pH till 7,6 där det blir livsfarligt lågt + att mäta hur mycket CO3- joner som finns tillgängliga i vattnet innan den halten blir livsfarligt låg.

KH gör båda - kanske inte så bra men det ger i alla fall en indikation. Och framför allt: Man ser snabba förändringar.

Det är ett bra påpekande som är i kongruens med mitt budskap: det går åt betydligt mindre syra för att sänka pH från 8.0-7.6..än vad det går åt att sänka från tex 8.5-8.1. 

Det är faktiskt ett viktigt budskap för oss akvarister, dvs vår buffert trots ett fint kh är ganska darrig i de områden vi rör oss inom. 

Det stämmer ju mkt bra för vi vet nog alla hur pH kurvan svänger ganska bra när vi ligger o kämpar mellan 7.7 och 8 medans de lyckostar som ligger runt 8.2 har lättare att ligga kvar där. 

Ändrat 1 mars 2016 av jonasroman

[Lasse]

Det vi kallar KH mäter INTE buffringsförmågan hos enbart karbonatsystemet (även om det kallas karbonat hårdhet) Det mäter den totala buffringsförmågan hos vattnet precis som Bygert skriver. Alltså både boratalkalinitet, hydroxidalkalinitet, karbonatalkalinitet och vilken alkalinitet du vill i dessa pH. Det är alltså felaktigt att säga att ett vatten med KH 9 kan ha en högre buffringsförmåga än ett vatten med KH 12. Ett högre KH har ALLTID en bättre buffringsförmåga/alkalinitet än ett lägre KH - oberoende av pH inom de pH områden vi rör oss.

Sedan finns det andra buffringssystem som är aktiva vid exempelvis pH 4,5 - de som Bygert nämner - gulämnen, humus och garvsyror. I praktiken är det omöjligt att i ett sådant vatten få pH under 4,5. Vid alkalinitetsmätning stoppar man därför titreringen innan pH går ner för lågt om jag fattat det rätt.

 

MVH Lasse

[jonasroman]

45 minuter sedan, Lasse sa:

Det vi kallar KH mäter INTE buffringsförmågan hos enbart karbonatsystemet (även om det kallas karbonat hårdhet) Det mäter den totala buffringsförmågan hos vattnet precis som Bygert skriver. Alltså både boratalkalinitet, hydroxidalkalinitet, karbonatalkalinitet och vilken alkalinitet du vill i dessa pH. Det är alltså felaktigt att säga att ett vatten med KH 9 kan ha en högre buffringsförmåga än ett vatten med KH 12. Ett högre KH har ALLTID en bättre buffringsförmåga/alkalinitet än ett lägre KH - oberoende av pH inom de pH områden vi rör oss.

Sedan finns det andra buffringssystem som är aktiva vid exempelvis pH 4,5 - de som Bygert nämner - gulämnen, humus och garvsyror. I praktiken är det omöjligt att i ett sådant vatten få pH under 4,5. Vid alkalinitetsmätning stoppar man därför titreringen innan pH går ner för lågt om jag fattat det rätt.

 

MVH Lasse

Ditt påstående att det alltid buffrar bättre med högt kh oavsett pH stämmer inte.

Ändrat 1 mars 2016 av jonasroman

[jonasroman]

Sen @Lasse är det dessutom så att i min fråga o beräkning har jag tagit hänsyn till både karbonat o Borat systemet. Båda systemen blir mer effektiva vid pH 8.5. 

Du får läs på om titreringskurvor o buffertkapacitet. B.

För en gång skull orkar jag faktiskt inte förklara mer. Du ser titreringskurvorna jag postat. 

Du kan få en länk med textavsnitt ur läroboken om dwtta. Det är ganska komplext. 

 

https://books.google.se/books?id=YDRxgf-ZeOkC&pg=PA20&lpg=PA20&dq=calculation+of+%2B%22buffering+intensity%22&source=bl&ots=I0ZW0oKT7E&sig=kuDir-kXlqTgxCEOqej242DUjqI&hl=en&sa=X&redir_esc=y#v=onepage&q=calculation%20of%20%2B%22buffering%20intensity%22&f=false

Ändrat 1 mars 2016 av jonasroman

[Lasse]

Per definition så bestäms buffringsförmågan/Alkaliniteten av hur mycket syra som behövs till den förutbestämda titreringspunkten.  Desto mer syra - desto större buffringsförmåga/alkalinitet har provet. Vi översätter denna förmåga i en sort vi kallar KH. Om man testar två prov med samma titreringsmetodik (samma slutpunkt osv) så har det med högsta KH den bästa buffringsförmågan.

Är vi inte överens om detta så får du faktiskt förklara för mig varför ett prov som kräver mer syra för att nå titreringspunken har sämre buffringsförmåga/alkalinitet än det prov som kräver mindre mängd syra för att nå samma titreringspunkt. Buffringsförmågan/alkaliniteten är ju ett mått på lösningens förmåga att motstå försurande ämnen om jag fattat saker rätt.

Du som är så beläst får faktiskt förklara det här för en person som inte är lika kunnig som du på att förstå fina formler.

Än en gång men med andra ord: Hur kan ett prov som behöver mindre mängd sura ämnen för att nå titreringspunkten (slut pH) än provet som behöver en större mängd sura ämnen för att nå samma titreringspunkt (slut pH) sägas ha en bättre förmåga att motstå dessa försurande ämnen? Oavsett start pH.

För det är vad du gör om påstår att ett prov med KH 9 har bättre buffringsförmåga än ett prov med KH 12.

För er som inte förstår det här med titrering så är det i detta fall (när man mäter buffringsförmågan/alkaliniteten) att man droppar i en syra tills ett färgämne i provet (eller i syran) slår om färgen på provet. Detta ämne slår om på ett förutbestämt pH (slut pH). Dropparna (ml av syra) utgör då ett mått på buffringsförmågan/alkaliniteten och översätts till en sort som för oss brukar kallas KH. Ju mer droppar innan färgomslaget desto högre buffringsförmåga/alkalinitet - högre KH - bättre motstånd mot försurning - har provet

MVH Lasse

PS lägger in Bygerts inlägg som säger exakt det jag säger

Citat

Visst går det att räkna hitan och ditan och komma fram till diverse saker. Men sen måste man ställa det i relation till vad vi egentligen mäter. Och går man då och köper ett litet test som det står KH på så ska man ju inte tro att det är KH, karbonathårhet, kalciumvätekarbonat det mäter. I stället mäter det alkalinitet, buffringsförmåga, via titrering med en syra. Eftersom alkaliniteten i akvarier mest kommer från karbonathårdheten så översätter man sen rakt av enligt en bra gissning till KH.

 

Vad detta innebär är att ett vatten med en verklig låg karbonathårhet kan ha god buffringsförmåga. Det kan finnas organiska syror t ex som håller emot om man försöker sänka pH. Man vet också att ett vatten med verkligt högt KH har bra buffringsförmåga. Och när det gäller de värden vi får med tester så är det ju buffringsförmågan man faktiskt mäter så där vet man faktiskt att ett högre värde innebär bättre buffringskapacitet. Oavsett hur det borde vara teoretiskt om man nu mätt verkligt KH.

 

 

[jonasroman]

Dessutom till en del av gentlemännen ovan som möjligen kan sprida ett ljus över erat tvivel:

buffertkapaciteten, är addidativ! Dvs oavsett hur många olika buffertar som samtidigt finns adderas dessa. 

För då tex ett pH på 8.5 som jag inledde med så kanske karbonaternas buffertkapacitet är 0.8meq/l. Vid samma pH så kansle borats är 0.4meq/l. Då är vattnets totala buffertföemåga 1.2meq/l. 

Buffertkapaciteten för respektive buffert bestäms av dels mängden buffert (som alltså tex beträffande tex karbonatbufferten är kh värdet(det sanna)), buffertens pKa värde samt det aktuella pH värdet (dvs avståndet mellan pka och aktuellt pH). 

 

[Lasse]

Alkalinitetsmätning (bufferförmåga)  tar hänsyn till alla buffertsystem inom det givna området. Ett högre KH (där KH inte bara avser karbonatssystemets alkalinitet utan totalalkaliniteten per definition) måste därför alltid ha en bättre buffertförmåga/Alkalinitet än ett lägre. Per definition

@jonasroman Utgå från att jag är dum. Förklara för mig med ord (inga formler, förkortningar eller dylikt) hur ett prov som behöver större mängd syra för att nå titreringspunkten kan sägas motstå mindre försurande ämnen än det som kräver en mindre mängd syra för att nå samma titreringspunkt

Du får ursäkta mig - jag kan inte få ihop detta oavsett hur många formler du postar!

 

MVH Lasse

[jonasroman]

@Lasse, skälet att jag skrev om detta är ju just det du själv är frustrerad över, nämligen det till synes helt ologiska sambandet att en buffert kan buffra så mkt sämre vid ett pH som är alltför avlägset buffertens pka-värde, så det inte hjälper att höja buffertens halt. 

Så Lasse, det bara är så, kurvorna jag postade med visar påsambandet hur en buffert, vilken som helst, arbetar. 

Jag tycker också detta är fantastiskt och obegripligt för det logiska borde vara som du skriver men så är det inte och detta är alltså det som är så spännande! Och mitt budskap i tråden. 

Så varför beter sig en buffert så ologiskt? Jag är lika frågande som du, jag kan tyvärr inte förklara det. Jag kan se det på formler o titreringskurvor visar på detta men hur msn förklarar det schematiskt, ledsen, jag vet inte. Just det har jag försökt förstå men bara fått acceptera att det är så här det funkar. Så är det ibland inom kemin. Du kan inte förklara allt med enkelt schematisk logik. Vissa saker får man ju bara acceptera. 

Nånstans har ju buffertens syra o bas-par lättare att både avge o ta upp vätejoner när halten av syrabasparet befinner sig i relationen 50/50. Det har väl med bindningsstyrkan o affiniteten i bindningar att göra?? Vet ej. Här får en riktigt kemist träda in o förklara. Jag kan inte. Jag vet dock att sambandet är det jag inledde med och det är mkt intressant. Men håller med, ganska ologiskt. 

 

Jag skall se om jag kan hitta nån enklare logisk modell varför en buffert arbetar sämre isåfall pH intervall över som under dess pka. Jag delar alltså din fascination Lasse över ologiken:-) 

jag gillar ibland såna här ologiska samband för det betyder att vi har så mkt kvar att lära. 

 

 

 

 

[jonasroman]

Fast @Lasse, en sak kom jag på nu som kanske förklarar samt kan reda ut det du ej håller med om:

Du nämner när man titrerar fram kh värdet så är den mängd som krävs av tillsatt syra ett mått på buffertkapaciteten. Det är där du har fel för det är inte helt korrekt: exempel: tänk dig att du har ett vatten med ett kh på 9 och pH 8.5. 

Börja nu titrera denna vätska ner då till 4.6 som det ju är vid ett kh test. Gör nu så att du samtidigt som du tillsätter den titrerande syran mäter pH värdet efter varje tillsatt mängd syra. Gör nu en graf över detta. Du kommer märka att vid vissa pH värden så kommer det gå åt mindre syra för att sänka pH lika mkt som vid andra pH värden. Och alltså vid vissa ph värden kommer det gå åt mer syra för att pH skall röra sig neråt. Kurvan är alltså inte linjär! Vid ett visst pH värde vill liksom pH låsa fast sig o det kommer där krävas mer syra för att titrera ner pH. Det du nämner är bara den totala mängden syra som slltså beskriver buffertens koncentration. Men dess buffertkapacitet beskrivs inte av denna totala mängd syra som krävs utan den beskrivs av lutningen på titreringskurvan och den är inte linjär. 

Jag ber dig studera den kurva jag postade ovan. Då är jag säger på att du förstår att det stämmer inte som du skriver. 

 

Nu har jag inga mer infallsvinklar. 

 

 

Ändrat 1 mars 2016 av jonasroman

[Lasse]

@jonasromanDet du visat med dina kurvor är inte buffertförmågan/alkaliniteten utan något som heter buffer index eller buffer intensity och det är något helt annat. Det visar vid vilket pH bufferten är som kraftigast. Detta har ingenting med det vi kallar KH att göra - som är ett mått på alkaliniteten som på ren svenska  brukar kallas buffertförmåga. I din länkade artikeln nämns inte alkalinitet över huvudtaget. KH som vi mäter är ett uttryck för alkalinitet och där gäller regeln att ett högre KH värde har en högre alkalinitet/buffertförmåga.

I artikeln använder författaren beteckningen buffer capacity och ger en direkt förklaring av vad de menar. De säger

Citat

Buffering capacity, that is, the amount that can be buffered or tolerated by reacting immedieately without a significant change in pH

Min fetmarkering. Detta är en definition som inte har med det vetenskapliga begreppet alkalinitet eller med det svenska begreppet buffertförmåga att göra. Vårt begrepp kan mätas i KH, mekv/l, mg CaCO3/l eller mg HCO3/l.

Figure 1 visar till höger en titrationskurva från pH 10 till pH 2. Vi ett visst pH kan man lägga till mycket syra utan att pH ändras speciellt mycket. Deras konstant B uttrycks sedan som kurvans lutning. Kurvans lutning tas fram genom (-) första derivatan av C_A genom första derivatan av pH för syror samt (+) första derivatan av C_B genom första derivatan av pH för baser. Här står C_A och C_B för mängden syra (A) respektive bas (B) som tillsätts varje liter av provet. Deras beteckning buffert capacity blir det pH där konstanten B är stor och i detta fallet är det pH 6,2 - de säger

Citat

at pH 6.2 since there is a large change in the slope. That is, at this point the system has a large capacity to accept an acidic input without undergoing a significant pH alteration

Min fetmarkering. Detta är något helt annat än alkalinitetsbegreppet - det vi översätter med buffertförmåga och som vi uttrycker som KH. Vid KH (alkalinitet) mätning titrerar vi ner till en punkt - 4,6 tror jag det är och mängden syra som har gått åt får då bli ett mått på alkaliniteten. Det uttrycker vi i vår sort KH. Då är det så att detta begrepp (alkalinitet/buffertförmåga) så betyder ALLTID ett högre KH en högre alkalinitet. Provet met KH 12 har alltså en större alkalinitet/buffertförmåga än vad provet med KH 9 har. Oberoende på pH.

Men sedan kan huvudparten av buffertförmågan ligga runt ett speciellt pH där författarnas "buffer capacity" är hög och pH ligger ganska konstant. men det är en helt annan historia.

Svaret på din inledande fråga är fortfarande att alkalinitet/buffertförmågan uttryckt i KH är störst vid KH 12. Du kan inte översätta ordet "buffer capacity" som dessa författare använder här till vårt vedertagna buffertförmåga eftersom det avser alkaliniteten och den definieras på ett annat sätt

 

MVH Lasse

[jonasroman]

Varför vrider du sönder mina inlägg Lasse?

läs mitt första inlägg, det finns inget fel i det. Min fråga handlade om ifall det bara var kh värdet som avgjorde hur bra en pH sänkning kan motstås och svaret är nej, det är även ph som spelar in inom det område vi ligger. Därför kan visst en vätska som har ett högre kh vara sämre på att buffra lösningen trots det högre kh värdet inom ett visst pH jämfört med en vätska med lägre kh som skall buffra inom ett annat pH. Detta är vad vi (i alla fall jag) pratar om o inget annat. 

Du har således fel i att en vätska med högre kh per automatik alltid buffrar bättre. En vätska med lägre kh kan inom ett visst pH buffra bättre än den med högre kh i ett annat pH. Det framgår av frågan att i mina två ex är med olika pH som skall motstå en pH sänkning. 

 

Jag kan bara hänvisa till mitt första inlägg.

Jag lägger ingen tid mer på detta. 

Ändrat 2 mars 2016 av jonasroman

[jonasroman]

Nu inser jag att du diskuterar en språkfråga och ej kemi...jag avser buffertkapacitet givetvis och om du läser mitt första inlägg så står det ju så, buffertkapacitet! Dessutom står det klart o tydligt i frågan "motstå en pH sänkning"  dvs hur bufferten arbetar praktiskt i ett visst pH. 

Jag tycker faktiskt jag varit rätt tydlig med vad jag avser. 

NU släpper jag detta o läs gärna första inlägget igen. 

 

 

[PeterG]

Med risk för att slå in öppna dörrar.

Men jag tror ni måste enas om vissa begrepp, tex def av buffert.

 

Kurvorna  i Jonas exempel är en  (syra  i vatten) teoretisk matematisk modell för att åskådliggöra buffertbegreppet och ingen vanlig titrering.

Det  vanliga enklare sättet att beskriva det hela ( en buffert) står i texten på sidorna före.

 

 

Så här tror jag man skall se på det hela i en slutet systam.

 

I akvariet eller naturen blir det än mer komplicerat pga flera komponenter tillkommer och att systemet är så att säga öppet - CO2 som löser sig i vattnet och  frisättningen av CO3 plus alla andra komponenter (tillkommer i buffertsystemet).

----------------

Vi börjar med en generell definition av en buffert :

 

1-" Villkoret för att något ämne skall kunna agera som buffert är att det i  en lösning finns en hög koncentration av både svag bas som kan ta upp en stark syra och korresponderande svag syra som kan ta upp stark bas " 

 

2-Buffertkapaciteten  är förmågan hos en buffertlösning att motstå pH förändring vid tillsats av stark syra resp stark bas. Och bufferkapaciteten är direkt proportionell mot koncentrationen på  bufferten. 

 

3-Buffertförmågan är störst* när syrakoncentrationen = baskoncentrationen. 

   

4-En tumregel är att  en blandning av en svag syra  och svag bas där pH inte avviker mer från pKa med mer än 1,5  kan sägas ha buffrande förmåga.

 

5-Då flera starka syror och baser finns närvarande i samma lösning ,kommer starkast närvarande syra alltidd att reagera med starkast närvarande bas.

--------------------------------

Alltså: I ett slutet system

 

-För Karbonatbufferten  med pKa2= 9,3  så har vi " bästa kapacitet” pH 7,8-till-10,8  med max i 9,3

-För Boratbufferten  med pKaB = 8,8 så har vi ” bästa kapacitet ”  pH 7,3-till -10,3  med max i 8,8

 

• om man då  tillsätter en  Syra vid pH över 10,8  enligt ovan i  en ren karbonatbuffert  med borat så är det mer  som en  ”neutralisation”  av OH joner dvs större snabbare relativa förändringar av pH  vid väldigt höga pH 
•  och när det börjar närma sig 10,8 så övergår det i ”buffande verkan”  dvs mindre förändring av pH när syrakonc närmar sig Baskonc.  * Långsammare förändring vid pKa ( se nedan).
• med långsammast avsees pH förändringen under en kontinuerlig tillsats av syra. ( jämför om man tillsätter en liter  flermolar  HCl syra på en gång i en liter buffert - DÅ GÅR DET SNABBT eller om du häller vattnet i syran då går det ännu snabbare MOMENTANT , hur var det nu ? VIS eller SIV). För er som inte läst kemi - ALDRIG VATTNET I SYRAN utan Syran i Vattnet SIV skall det vara.
• när vi närmar oss 8,8 relativt mycket bättre buffertverkan runt 8,8  ungefär hälften av 1,5 .
• Buffertverkanär bäst vid och bättre ju närmre pKa man kommer.

------------------------

Buffertbegreppet  är mycket enklare att förstå  (och räkna på ) om man först försöker förstå en enklare  enprotonig Buffert som tex en Ättiksyra/Acetatbuffert    ( =HAc/NaAc, ättiksyra och natriumacetat ),

vi får då    syra + vatten <=> bas  + syra      HAc + H2O <=>Ac(-) + H3O(+)

det är då också lättare att förstå varför pH  förändringen är mindre runt och nära pKa

och så mycket större när Acetat är nära förbrukat eller förbrukat och man tillsätter mer syra eller tvärtom med Bas.  Se bilder

 

---------------------         

 

*långsammare:    vid reaktion beror två reaktanter beror reaktionshastigheten på BÄGGE reaktanternas koncentrationer  på bägge sidor om jämviktspilarna , sannolikheten för en syramolekyl skall kollidera är proportionell mot syrakoncentrationen  dels mot vattenkoncentrationen. 

Vid jämvikt ( vid pKa ) är reaktionshastigheten åt bägge hållen i jämvikten lika  , före och efter pka är reaktionshastigheten olika därför får man olika pKa värden för olika syror och olika reaktions hastigheter bortom pKa värdet. 

  -----------

mvh PeterG

[jonasroman]

Tack Peter för kunnigt inlägg. 

Jag ville bara förklara varför vi med befintliga buffertar i ett saltvattensakvarium har en bättre pH stabilitet o buffring kring de högre pH värdena samt att Borat spelar stor roll samt att ett högt kh i de läge pH intervallen ej med nödvändighet kompenserar det faktum att buffertarna funkar sämre i dess lägre pH (som tex 7.9 som i mitt exempel). 

Exakt bara det ville jag ha sagt o Lasse du kan inte säga att det finns nåt fel i det

Ändrat 2 mars 2016 av jonasroman

[jonasroman]

Jag tror som sagt Lasse hängt upp sig på en rent språklig fråga, def mellan buffertkapacitet och buffertförmåga. 

 

Man kan o man läser mitt inlägg ganska lätt förstå vad jag ville säga och det kongruerar helt med Peters inlägg ovan. 

Det går således läsa ett ilägg med vilja att förstå eller vilja att hitta ett språkligt kryphål.  Vi kan väl försöka förstå varandra???

 

slut från mig, från en lift i alperna. 

 

Ändrat 2 mars 2016 av jonasroman