Vorbereitung von Pufferlösungen

Der pH-Wert der mobilen Phase (Eluent) wird angepasst, um die Trennung der Komponenten zu verbessern und die Lebensdauer der Säule zu verlängern. Diese pH-Anpassung sollte nicht einfach durch das Träufeln einer Säure oder Base erfolgen, sondern möglichst unter Verwendung von Pufferlösungen. Es kann möglicherweise keine gute Trennungsreproduzierbarkeit (Stabilität) erreicht werden, wenn keine Pufferlösungen verwendet werden.

Eine Pufferlösung wird als Kombination aus schwachen Säuren und ihren Salzen (Natriumsalzen usw.) oder aus schwachen Basen und ihren Salzen hergestellt. Zu den gängigen Zubereitungsmethoden gehören: 1) das Träufeln einer Säure (oder Base) in eine wässrige Lösung eines Salzes unter gleichzeitiger Messung des pH-Werts mit einem pH-Meter und 2) die Herstellung einer wässrigen Lösung von Säure mit derselben Konzentration wie das Salz und das Mischen unter gleichzeitiger Messung des pH-Werts mit einem pH-Messgerät. Wenn die Pufferlösung jedoch als mobile Phase für HPLC verwendet wird, können selbst kleine pH-Fehler zu Problemen mit der Trennungsreproduzierbarkeit führen. Daher ist es wichtig, jedes verwendete pH-Messgerät sorgfältig zu überprüfen und zu kalibrieren. Diese Seite stellt eine Methode vor, die nicht auf ein pH-Meter angewiesen ist. Die Methode besteht darin, theoretisch berechnete feste Mengen eines Salzes und einer Säure (oder Base) zu wiegen, wie in der folgenden Tabelle gezeigt. Beachten Sie die wichtigen Punkte unten.

Bezeichnung von Pufferlösungen

Eine als "100 mM Phosphorsäure (Natrium) Pufferlösung pH = 2.1" bezeichnete Pufferlösung enthält beispielsweise Phosphorsäure als Säure, Natrium als Gegenion, eine Gesamt-Konzentration von 100 mM der Phosphorsäuregruppe und einen garantierten pH-Wert der Pufferlösung von 2.1.

Maximale Pufferwirkung nahe dem pKa der Säure (oder Base)

Wenn eine Essigsäure -(Natrium)-Pufferlösung aus 1:1 Essigsäure und Natriumacetat zubereitet wird, liegt der pH-Wert der Pufferlösung bei etwa 4.7 (nahe dem pKa der Essigsäure), und hier kann die maximale Pufferwirkung erreicht werden.

Pufferkapazität steigt mit der Konzentration

Die Pufferkapazität einer Essigsäure-(Natrium)-Pufferlösung ist beispielsweise bei 100 mM Konzentration größer als bei 10 mM. Bei höheren Konzentrationen tritt jedoch leichter eine Ausfällung auf.

Achten Sie auf die Löslichkeit von Salzen und Ausfällungen

Die Löslichkeit von Salzen hängt von der Art des Salzes ab, wie z.B. Kaliumsalz oder Natriumsalz. Salze lösen sich leichter, wenn ein organisches Lösungsmittel hinzugefügt wird.

Vermeiden Sie außerdem möglichst die Verwendung von Pufferlösungen auf Basis organischer Säuren (Carbonsäuren) für hochsensible Analysen bei kurzen UV-Wellenlängen. Berücksichtigen Sie die verschiedenen analytischen Bedingungen und verwenden Sie eine geeignete Pufferlösung, wie z.B. eine organische Säure mit einer Hydroxylgruppe an der α-Position (siehe Ergänzung), um die Auswirkungen von Metallverunreinigungsionen zu begrenzen. (J.Ma, Y.Eg)
 

Methoden zur Vorbereitung von Pufferlösungen

Ergänzung

Eine organische Säure mit einer Hydroxylgruppe (Zitronensäure, Weinsäure usw.) an der α-Position hat eine "Klauen-ähnliche"-Struktur, die leicht Ketten mit Metallverunreinigungen in der mobilen Phase bildet.