Bago gamitin ang mga electrode sa kauna-unahang pagkakataon, dapat silang i-calibrate. Para sa mga ito, may mga espesyal na solusyon sa pagkakalibrate na na-buffer sa tukoy na mga halaga ng pH. Ang buffering ay gumagana sa isang paraan na ang pagpasok ng isang maliit na halaga ng tubig kapag ang elektrod ay nahuhulog ay hindi makagambala sa pagkakalibrate. Ang punto ng pagkakalibrate ay upang ayusin ang error sa electrode na nauugnay sa paggawa at paggamit sa mga tiyak na halaga. Sa paggawa nito, dapat isaalang-alang ang dalawang mga error: ang paglihis ng zero point at ang "slope" ng error.

Ang parehong mga error ay nagreresulta sa isang karaniwang error sa pagsukat. Samakatuwid, ang dalawang puntos ay dapat na naka-calibrate upang ang parehong mga error sa pagsukat ay maaaring maitama.

Error sa zero point. Ipinapakita ng figure sa itaas ang curve ng pagsukat at ang curve ng sanggunian. Sa halimbawang ito, ang curve ng pagsukat ay malinaw na lumihis mula sa curve ng sanggunian sa pH 7, ibig sabihin sa walang kinikilingan na punto, inaayos namin ang isang halatang error na zero point, na dapat na matanggal. Ang mga electrodes ay unang ipinakilala sa solusyon sa pagkakalibrate ng PH 7. Mahalaga na hindi bababa sa salamin na lamad at ang dayapragm ay nahuhulog sa solusyon. Sa aming halimbawa, ang sinusukat na halaga ay nakasalalay sa itaas ng kinakailangang halaga, samakatuwid, lumihis mula sa nominal na halaga. Ang sinusukat na halaga ay nababagay sa tamang halaga sa isang potensyomiter na may variable na paglaban. Sa kasong ito, ang buong curve ng pagsukat ay inilipat sa parallel ng zero point error upang ito ay pumasa nang eksakto sa pamamagitan ng neutral point. Kaya, ang aparato sa pagsukat ay zero-point at handa nang gamitin.

Upang i-calibrate ang mga pH electrode, kinakailangan muna ang setting ng zero point.

Error sa slope. Matapos i-calibrate ang zero point, nakukuha namin ang sitwasyon na nakalarawan sa katabing figure. Ang zero ay tumpak na natutukoy, ngunit ang sinusukat na halaga ay mayroon pa ring isang makabuluhang error dahil ang slope point ay hindi pa natutukoy. Ang isang solusyon sa pagkakalibrate ay napili na ngayon na may halagang PH na iba sa 7. Para sa pinaka-bahagi Ang mga solusyon sa buffer ay ginagamit sa saklaw ng pH mula 4 hanggang 9. Ang elektrod ay nahuhulog sa pangalawang solusyon ng buffer at ang paglihis ng slope mula sa nominal (pamantayan) na halaga ay natutukoy gamit ang isang potensyomiter. At ngayon lamang sumukat ang curve ng pagsukat sa kinakailangang curve; ang aparato ay naka-calibrate.

Kung ang zero point ay itinakda, ang pangalawa ay dapat na itakda. kamag-anak magnitude - pagkatarik

Impluwensiya ng temperatura. Ang mga pagbabago sa mga halaga ng pH ay naiimpluwensyahan ng temperatura ng tubig. Gayunpaman, hindi malinaw kung kinakailangan ang kompensasyon sa temperatura sa aming mga instrumento sa pagsukat. Ipinapakita ng katabing mesa ang pagpapakandili ng temperatura ng mga halagang pH, na may naka-calibrate na instrumento na 20 ° C. Dapat pansinin na para sa mga temperatura at halaga ng pH na interes sa amin, ang error sa pagsukat dahil sa mga paglihis sa temperatura ay limitado sa pangalawang decimal na lugar. Samakatuwid, ang error sa pagsukat na ito ay walang praktikal na kahalagahan para sa mga aquarist at hindi kinakailangan ang kompensasyon sa temperatura. Kasama ang mga paglihis ng isang pulos pagsukat ng kalikasan batay sa iba't ibang mga boltahe sa mga electrode, dapat isaisip ang mga paglihis ng temperatura ng mga naka-calibrate na solusyon, na ibinibigay sa mesa sa tabi nito.

Nakita natin dito na ang mga paglihis na ito ay medyo maliit at halaga na hindi hihigit sa ± 2%.

Paghiwalay ng mga sinusukat na halaga ng PH bilang isang pagpapaandar ng temperatura

Halaga ng PH
	4	5	6	7	8	9
0 ° C	3,78	4,85	5,93	7,00	8,07	9,15
5 ° C	3,84	4,89	5,95	7,00	8,05	9,11
10 ° C	3,89	4,93	5,96	7,00	8,04	9,07
15 ° C	3,95	4,97	5,98	7,00	8,02	9,03
20 ° C	4,00	5,00	6,00	7,00	8,00	9,00
25 ° C	4,05	5,03	6,02	7,00	7,98	8,97
30 ° C	4,10	5,07	6,03	7,00	7,97	8,93
35 ° C	4,15	5,10	6,05	7,00	7,95	8,90

Pag-asa sa temperatura sa mga solusyon sa buffer

Temperatura ° С	Halaga ng PH	Paglihis%	Halaga ng PH	Paglihis%	Halaga ng PH	Paglihis%
5	4,01	0,25	7,07	1,00	9,39	1,84
10	4,00	0,00	7,05	0,71	9,33	1,19
15	4,00	0,00	7,03	0,43	9,27	0,54
20	4,00	0,00	7,00	0,00	9,22	0,00
25	4,01	0,25	7,00	0,00	9,18	-0,43
30	4,01	0,25	6,97	-0,43	9,14	-0,87
35	4,02	0,50	6,96	-0,57	9,10	-1,30

Kontrolin Para sa kontrol, inirerekumenda na isawsaw muli ang mga electrode sa buffer solution sa PH 7 at suriin kung ang mga halaga ay nagtatagpo. Kung ang halaga ng ph ng elektrod ay naaayon sa metro, maaari itong magamit upang sukatin ang mga sample ng tubig. Kung may mga personal na reklamo tungkol sa kawastuhan, dapat na ulitin ang pagkakalibrate sa loob ng tinukoy na time frame. Bilang isang rekomendasyon, maaari kang magmungkahi mula isa hanggang dalawang linggo. Kapag nag-calibrate ng mga pH electrode, dapat ding bigyan ng pansin kung gaano kabilis lumapit ang halaga ng pH sa instrumento sa halaga ng pH sa buffer solution.

Mga layunin ng pag-aaral ng paksa:
- Mga resulta ng paksa: pag-aaral ng mga konsepto ng "electrolytic dissociation", "degree of electrolytic dissociation", "electrolyte", pag-unlad ng kaalaman tungkol sa hydrogen index, pag-unlad ng mga kasanayan sa pagtatrabaho sa mga sangkap batay sa pagsunod sa mga patakaran sa kaligtasan;
- Mga resulta ng metasubject: ang pagbuo ng mga kasanayan sa pagsasagawa ng isang eksperimento gamit ang digital na kagamitan (pagkuha ng pang-eksperimentong data), pagproseso at paglabas ng mga resulta;
- mga personal na resulta: ang pagbuo ng mga kasanayan sa pagsasagawa ng pananaliksik na pang-edukasyon batay sa isang eksperimento sa laboratoryo.

Kakayahang magamit ang proyektong "PH at temperatura"
1. Ang pagtatrabaho sa proyekto ay nag-aambag sa pagbuo ng interes sa pag-aaral ng isang mahirap para sa isang naibigay na edad (13-14 taong gulang) paksang teoretikal na "Theory of electrolytic dissociation". Sa kasong ito, sa pamamagitan ng pagtukoy ng ph, itinatatag ng mga mag-aaral ang ugnayan sa pagitan ng antas ng paghihiwalay ng acid at ng temperatura ng solusyon. Ang pagtatrabaho sa isang solusyon sa soda ay isang likas na propaedeutic sa ika-8 baitang at pinapayagan kang bumalik sa mga resulta ng proyekto sa ika-9 na baitang (mga ekstrakurikular na aktibidad), ika-11 na marka (pangkalahatang kurso) sa pag-aaral ng hydrolysis ng asin.
2. Ang pagkakaroon ng mga reagent (sitriko acid, baking soda) at kagamitan (sa kawalan ng mga digital na pH sensor, maaari mong gamitin ang tagapagpahiwatig ng papel) para sa pagsasaliksik.
3. Ang pagiging maaasahan ng pang-eksperimentong pamamaraan ay nagsisiguro ng isang maayos na kurso ng trabaho, ginagarantiyahan laban sa mga pagkagambala at pagkabigo sa pamamaraan.
4. Kaligtasan ng eksperimento.

Instrumental na seksyon
Kagamitan:
1) digital pH sensor o laboratory pH meter, litmus paper o iba pang tagapagpahiwatig ng kaasiman;
2) alkohol thermometer (mula 0 hanggang 50 0 0) o digital temperatura sensor;
3) sitriko acid (1 kutsarita);
4) baking soda (1 kutsarita);
5) dalisay na tubig (300 ML);
6) isang lalagyan para sa isang paliguan ng tubig (aluminyo o palayok ng enamel o mangkok), ang mga solusyon ay maaaring palamig ng isang daloy ng malamig na tubig o niyebe, at pinainit ng mainit na tubig;
7) mga beaker na may takip na ground-in na may kapasidad na 50-100 ML (3 mga PC.).

Aralin bilang 1. Pagbubuo ng problema
Plano ng aralin:
1. Pagtalakay ng mga konseptong "electrolytic dissociation", "degree of electrolytic dissociation", "electrolyte".
2. Paglalahad ng problema. Pagpaplano ng isang eksperimentong pang-instrumental.

Nilalaman ng aktibidad
Aktibidad ng guro
1. Nagsasaayos ng isang talakayan ng mga konsepto ng "electrolytic dissociation", "degree of electrolytic dissociation", "electrolyte". Mga Katanungan:
- Ano ang mga electrolytes?
- Ano ang antas ng pagkakahiwalay ng electrolytic?
- Ano ang porma ng pagsulat ng equation para sa dissociation ng malakas (halimbawa, sulfuric acid, aluminium sulfate) at mahina na electrolytes (halimbawa, acetic acid)?
- Paano nakakaapekto ang konsentrasyon ng solusyon sa antas ng pagkakahiwalay?
Maaaring talakayin ang sagot gamit ang halimbawa ng maghalo at puro solusyon ng acetic acid. Kung posible upang matukoy ang kondaktibiti, posible na maipakita ang iba't ibang pag-uugali ng suka ng suka at mesa ng mesa.

Nakakaisip ng bagong impormasyon tungkol sa paksang Pag-unlad ng mga ideya tungkol sa antas ng pagkakahiwalay, na nabuo sa mga aralin sa kimika Cognitive

Masuri ang pagkakumpleto ng pag-unawa sa paksa Kakayahang pag-aralan ang pag-unawa sa isyu ng Pangangasiwa

Aktibidad ng guro
2. Isinaayos ang pagpaplano at paghahanda ng instrumental na eksperimento:
- kakilala sa impormasyon ng proyekto na "pH at temperatura";
- talakayan ng layunin ng proyekto, teorya;
- organisasyon ng mga gumaganang pangkat (tatlong grupo);
- paghahanda ng kagamitan

Mga kilos na ginawa Formable paraan ng mga aktibidad Aktibidad ng mag-aaral
Nakuha ang impormasyon tungkol sa mga panuntunan sa kaligtasan kapag nagtatrabaho sa mga acid (sitriko acid) Pag-unlad ng konsepto ng pangangailangang sumunod sa mga panuntunang pangkaligtasan
Nilinaw kung ano ang nananatiling hindi malinaw na Kakayahang bumuo ng isang katanungan sa isang paksang Communicative
Suriin ang pagkakumpleto ng pag-unawa sa pamamaraan ng trabaho sa proyekto Kakayahang pag-aralan ang pag-unawa sa isyu

Aralin bilang 2. Nag-eeksperimento
Plano ng aralin:
1. Paghahanda ng digital pH at mga sensor ng temperatura para sa operasyon.
2. Nagsasagawa ng isang pag-aaral ng pagpapakandili ng ph sa temperatura:
Ika-1 pangkat: pagsukat ng ph ng solusyon ng sitriko acid sa 10 ° C, 25 ° C, 40 ° C;
Pangalawang pangkat: pagsukat ng ph ng solusyon sa baking soda sa 10 0C, 25 0C, 40 0C;
Ika-3 pangkat: pagsukat sa ph ng dalisay na tubig sa 10 0C, 25 0C, 40 0C.
3. Pangunahing pagsusuri ng mga nakuhang resulta. Pagpuno ng mga questionnaire ng proyekto ng GlobalLab.

Aktibidad ng guro
1. Nagsasaayos ng mga lugar ng trabaho para sa bawat pangkat ng mga mag-aaral:
- nagpapaliwanag kung paano palamig ang mga solusyon, at pagkatapos ay unti-unting painitin ito at magsukat ng temperatura at ph;
- sinasagot ang mga katanungan ng mga mag-aaral

Mga kilos na ginawa Formable paraan ng mga aktibidad Aktibidad ng mag-aaral
Napagtanto impormasyon ayon sa pamamaraan ng trabaho Pag-unlad ng mga ideya tungkol sa gawain ng mga digital sensors Cognitive
Nilinaw kung ano ang nananatiling hindi malinaw na Kakayahang bumuo ng isang katanungan sa isang paksang Communicative
Suriin ang pagkakumpleto ng pag-unawa sa gawain sa proyekto Kakayahang pag-aralan ang pag-unawa sa isyu ng Pangangasiwa

Aktibidad ng guro
2. Inaayos ang gawain ng mga mag-aaral sa mga pangkat. Sinusubaybayan ng guro ang pag-unlad ng trabaho sa mga pangkat, sinasagot ang mga posibleng katanungan mula sa mga mag-aaral, sinusubaybayan ang pagkumpleto ng talahanayan ng mga resulta ng pagsasaliksik sa pisara

Mga kilos na ginawa Formable paraan ng mga aktibidad Aktibidad ng mag-aaral
1. Ikonekta ang mga digital sensor sa PC.
2. Maghanda ng mga solusyon:
Ika-1 pangkat - sitriko acid;
Ika-2 pangkat - baking soda;
Ika-3 pangkat - dalisay na tubig.
3. Palamigin ang mga solusyon at sukatin ang pH sa 10 ° C.
4. Unti-unting painitin ang mga solusyon at sukatin ang pH sa 25 ° C at 40 ° C.
5. Ang mga resulta ng pagsukat ay ipinasok sa isang pangkalahatang talahanayan, na iginuhit sa pisara (maginhawa para sa talakayan) Pagbubuo ng mga kasanayan sa pagsasaliksik ng instrumental na Cognitive
Nagtatrabaho sa mga pangkat ng pakikipagtulungan sa pag-aaral sa mga pangkat na Communicative
Magtrabaho sa isang pangkaraniwang problema, suriin ang bilis at pagkakumpleto ng gawaing nagawa Kakayahang pag-aralan ang kanilang mga aksyon at iwasto ang mga ito batay sa magkasanib na gawain ng buong klase ng Regulasyon

Aktibidad ng guro
3. Inaayos ang pangunahing pagsusuri ng mga resulta sa pagsasaliksik. Inaayos ang gawain ng mga mag-aaral upang punan ang mga palatanungan ng proyektong GlobalLab na "pH at temperatura"

Mga kilos na ginawa Formable paraan ng mga aktibidad Aktibidad ng mag-aaral
Pamilyar sa mga resulta ng gawain ng ibang mga pangkat Pagbuo ng mga ideya tungkol sa pagtitiwala ng ph sa temperatura na Cognitive
Pagtanong ng mga katanungan sa mga kinatawan ng iba pang mga pangkat Pag-aaral ng kooperasyon sa mga kamag-aral. Kaunlaran pagsasalita sa bibig Nakikipag-usap
Pag-aralan ang mga resulta ng trabaho, punan ang talatanungan ng proyekto Kakayahang pag-aralan ang kanilang mga aksyon at ipakita ang mga resulta ng kanilang gawain sa Regulasyon

Aralin bilang 3. Pagsusuri at pagtatanghal ng mga resulta
Nilalaman ng aktibidad
1. Paglalahad ng mga resulta: pagganap ng mag-aaral.
2. Pagtalakay ng mga konklusyon na makabuluhan para sa mga kalahok sa proyekto na gumagamit ng mga digital pH sensor.

Aktibidad ng guro
1. Nagsasaayos ng mga pagtatanghal ng mag-aaral. Sinusuportahan ang mga nagsasalita. Nagtatapos sa trabaho sa proyekto, salamat sa lahat ng mga kalahok

Mga kilos na ginawa Formable paraan ng mga aktibidad Aktibidad ng mag-aaral
Ipakita ang mga resulta ng kanilang mga aktibidad, makinig sa mga talumpati ng mga kamag-aral Pagbubuo ng mga ideya tungkol sa anyo ng paglalahad ng mga resulta sa proyekto na Cognitive
Makilahok sa talakayan ng mga pagtatanghal Pakikipagtulungan sa edukasyon sa mga kamag-aral. Pag-unlad sa pagsasalita sa pagsasalita Communicative
Pag-aralan ang mga resulta ng kanilang trabaho, magbigay ng puna sa mga pahayag ng mga kamag-aral Kakayahang pag-aralan ang mga resulta ng kanilang mga aktibidad at gawain ng ibang mga tao Regulate

Aktibidad ng guro
2. Nagsasaayos ng isang talakayan ng katanungang ipinakita sa proyekto na "Paano kikilos ang pH ng solusyon kung ito ay pinalamig o pinainit? Bakit sinusubukan ng mga siyentista na masukat ang pH sa parehong temperatura at anong konklusyon ang dapat na makuha dito para sa mga kalahok ng proyekto ng GlobalLab? "
Nagsasaayos ng isang talakayan ng mga resulta na nagkukumpirma o tinatanggihan ang teorya ng proyekto na "Kapag nagbago ang temperatura ng mga solusyon, pare-pareho ang dissociation ng mga natunaw na acid at alkalis at, dahil dito, ang halaga ng pH"

Mga kilos na ginawa Formable paraan ng mga aktibidad Aktibidad ng mag-aaral
Talakayin ang ugnayan sa pagitan ng solusyon PH at temperatura Pag-unlad ng mga ideya tungkol sa antas ng electrolytic dissociation Cognitive
Ipahayag ang kanilang saloobin sa hipotesis ng proyekto at bumuo ng isang konklusyon .. Pakikipagtulungan sa edukasyon sa mga kamag-aral Pag-unlad sa pagsasalita sa pagsasalita Communicative
Suriin ang teorya ng proyekto batay sa nakuha na mga resulta Kakayahang suriin ang teorya batay sa nakuha na mga resulta at bumuo ng isang konklusyon Regulasyon

Ang potensyalometry ay isa sa mga electrochemical na pamamaraan ng pagtatasa batay sa pagtukoy ng konsentrasyon ng mga electrolytes sa pamamagitan ng pagsukat ng potensyal ng isang electrode na nahuhulog sa isang solusyon sa pagsubok.

Potensyal (mula sa lat. potentia- puwersa) - isang konsepto na naglalarawan sa mga patlang ng pisikal na puwersa (electric, magnetic, gravitational) at, sa pangkalahatan, ang larangan ng vector pisikal na dami.

Ang pamamaraan ng pagsukat ng potentiometric ng konsentrasyon ng mga ions sa isang solusyon ay batay sa pagsukat ng pagkakaiba sa mga potensyal na elektrikal ng dalawang espesyal na electrode na inilagay sa pagsubok na solusyon, at ang isang auxiliary electrode, sa pagsukat, ay may pare-pareho na potensyal.

Potensyal Eang isang indibidwal na elektrod ay natutukoy ng equation ng Nernst (W. Nernst - German physicist-chemist, 1869 - 1941) sa pamamagitan ng pamantayan (normal) na potensyal na ito E 0 at aktibidad ng ion at +, na makikilahok sa proseso ng electrode

E \u003d E 0 + 2,3 lg a + , (4.1)

kung saan E 0 - ang bahagi ng potensyal na pagkakaiba-iba ng interphase, na tinutukoy ng mga pag-aari ng elektrod at hindi nakasalalay sa konsentrasyon ng mga ions sa solusyon; R- pare-pareho ang unibersal na gas; n- valence ng ion; T -ganap na temperatura; F – numero ng Faraday (M.Faraday - pisisista sa Ingles ng ikalabinsiyam na siglo).

Ang equation ng Nernst, na nakuha para sa isang makitid na klase ng electrochemical system na metal - solusyon ng mga kation ng parehong metal, ay may bisa sa mas malawak na mga limitasyon.

Ang potentiometric na pamamaraan ay pinaka-malawak na ginagamit upang matukoy ang aktibidad ng mga ion ng hydrogen, na naglalarawan sa mga acidic o alkaline na katangian ng isang solusyon.

Ang hitsura ng mga ion ng hydrogen sa solusyon ay sanhi ng pagkakahiwalay (mula sa lat. dissociatio- paghihiwalay) ng isang bahagi ng mga molekula ng tubig na nabubulok sa mga hydrogen at hydroxyl ions:

H 2 O↔
+
. (4.2)

Ayon sa batas ng aksyong masa, ang pare-pareho SAang balanse ng reaksyon ng dissociation ng tubig ay K=
.
/
.

Ang konsentrasyon ng mga hindi naiugnay na mga molekula sa tubig ay napakataas (55.5 M) na maaari itong maituring na pare-pareho, samakatuwid, ang equation (5.2) ay pinasimple:
= 55,5 =
.
kung saan
- isang pare-pareho na tinatawag na produktong ionic ng tubig,
\u003d 1.0 ∙ 10 -14 sa temperatura na 22 o C.

Sa panahon ng paghiwalay ng mga molekula ng tubig, ang mga hydrogen at hydroxyl ions ay nabuo sa pantay na dami, samakatuwid, ang kanilang mga konsentrasyon ay pareho (neutral na solusyon). Batay sa pagkakapantay-pantay ng mga konsentrasyon at kilalang halaga ng produktong ionic ng tubig, mayroon tayo

[H +] \u003d
=
= 1∙10 -7 . (4.3)

Para sa isang mas maginhawang pagpapahayag ng konsentrasyon ng mga ion ng hydrogen, ipinakilala ng chemist na Zerensen (P.Sarensen ay isang physicist at biochemist ng Denmark) ang konsepto ng ph (ang p ang paunang titik ng salitang Danish na Potenz ay ang degree, H ang simbolong kemikal para sa hydrogen).

Ang halaga ng pH ay isang halaga na naglalarawan sa konsentrasyon (aktibidad) ng mga hydrogen ions sa mga solusyon. Ito ay ayon sa bilang na katumbas ng decimal logarithm ng konsentrasyon ng mga ion ng hydrogen
kinuha gamit ang kabaligtaran na pag-sign, ibig sabihin

ph = - lg
. (4.4)

Ang mga may tubig na solusyon ay maaaring magkaroon ng isang pH sa saklaw mula 1 hanggang 15. Sa mga walang solusyon na solusyon sa temperatura na 22 ° C, pH \u003d 7, sa acidic na pH< 7, в щелочных рН > 7.

Kapag nagbago ang temperatura ng kinokontrol na solusyon, ang potensyal ng elektrod ng basong elektrod ay nagbabago dahil sa pagkakaroon ng koepisyent S = 2,3∙sa equation (4.1). Bilang isang resulta, iba't ibang mga halaga ng emf ng electrode system na tumutugma sa parehong halaga ng pH sa iba't ibang mga temperatura ng solusyon.

Ang pagtitiwala ng emf ng electrode system sa pH sa iba't ibang mga temperatura ay isang grupo ng mga tuwid na linya (Larawan 4.1) na nag-intersect sa isang punto. Ang puntong ito ay tumutugma sa halaga ng pH ng solusyon kung saan ang emf ng electrode system ay hindi nakasalalay sa temperatura, ito ay tinatawag na isopotential (mula sa Greek  - pantay, pareho at ... potensyal) punto. Mga coordinate ng punto ng isopotential ( E AT at PH I) ang pinakamahalagang katangian ng electrode system. Isinasaalang-alang ang temperatura, ang static na katangian (4.1) ay kumukuha ng form

240 μmol / min

0.002 μmol

Ipinapahiwatig ng aktibidad ng molar kung gaano karaming mga molekulang substrate ang na-convert ng isang molekulang enzyme bawat 1 minuto (ang aktibidad ng molar ay minsang tinutukoy bilang "bilang ng mga rebolusyon"). Ipinapakita ng 2.5 ang aktibidad ng molar ng ilang mga enzyme.

Talahanayan 2.5. Molar na aktibidad ng ilang mga enzyme

	L kgi vn osg.
Carbonic anhydrase C		(3-Galactosidase
L5-3-ketosteroid isomerase		Phosphoglucomutase
Superoxide dismutase		Cyccinate dehydrogenase
Catalase		Bifunctional
(3-Amylase
Fumaraza

Ang tinaguriang bifunctional na enzyme ay may pinakamababang aktibidad ng molar sa mga kilala. Gayunpaman, hindi ito nangangahulugan na ang papel na ito ng pisyolohikal ay mababa din (para sa karagdagang detalye tungkol sa enzyme na ito, tingnan ang Larawan 9.31).

Ang pagtitiwala sa rate ng reaksyon ng enzymatic sa temperatura, pH at oras ng pagpapapisa ng itlog

Ang pag-asa ng rate ng reaksyon sa temperatura.Ang rate ng mga reaksiyong enzymatic, tulad ng anupaman, ay nakasalalay sa temperatura: habang tumataas ang temperatura para sa bawat 10 ° C, ang rate na humigit-kumulang na doble (panuntunan ng Van't Gough). Gayunpaman, para sa mga reaksyon ng enzymatic, ang panuntunang ito ay may bisa lamang sa mababang saklaw ng temperatura - hanggang sa 50-60 °. Sa mas mataas na temperatura, ang denaturation ng enzyme ay pinabilis, na nangangahulugang pagbaba ng dami nito; ang rate ng reaksyon ay bumabawas din nang naaayon (Larawan 2.17, d). Sa 80-90 ° C, ang karamihan sa mga enzyme ay na-denmark halos agad. Inirerekumenda na bilangin ang mga enzyme sa 25 ° C.

Ang pag-asa ng rate ng reaksyon sa pH.Ang isang pagbabago sa PH ay humahantong sa isang pagbabago sa antas ng ionization ng mga ionogenic na grupo sa aktibong sentro, at nakakaapekto ito sa pagkakaugnay ng substrate para sa aktibong sentro at mekanismo ng catalytic. Bilang karagdagan, ang isang pagbabago sa pag-ionize ng protina (hindi lamang sa rehiyon ng aktibong sentro) ay nagdudulot ng mga pagbabago sa pagsang-ayon sa molekulang enzyme. Ang hugis ng kampanilya na hugis ng curve (Larawan 2.17, e) ay nangangahulugang mayroong ilang pinakamainam na estado ng enzyme ionization, na nagbibigay ng pinakamahusay na koneksyon sa substrate at catalysis ng reaksyon. Ang pinakamabuting kalagayan na pH para sa karamihan ng mga enzyme ay nakasalalay sa saklaw mula 6 hanggang 8. Gayunpaman, may mga pagbubukod: halimbawa, ang pepsin ay pinakaaktibo sa pH 2. Ang mga enzim ay nabibilang sa pinakamainam na pH para sa enzyme na ito.

Pag-asa sa oras ng rate ng reaksyon.Habang tumataas ang oras ng pagpapapisa ng itlog, bumababa ang rate ng reaksyon (Larawan 2.17, f). Maaari itong mangyari

dahil sa isang pagbawas sa konsentrasyon ng substrate, isang pagtaas sa rate ng reverse reaksyon (bilang isang resulta ng akumulasyon ng isang direktang produkto ng reaksyon), pagsugpo ng enzyme ng reaksyon ng produkto, at denaturation ng enzyme. Sa pag-aaral ng dami ng enzyme at pag-aaral ng kinetic, sinusukat ang paunang rate ng reaksyon (ang rate kaagad pagkatapos ng pagsisimula ng reaksyon). Ang oras kung saan ang rate na may isang tatanggapin na approximation ay maaaring maituring na pauna ay napili nang eksperimento para sa bawat enzyme at para sa mga naibigay na kundisyon, batay sa grap na ipinakita sa Fig. 2.17, iyon ay, ang seksyon ng tuwid na linya ng grap, na nagsisimula mula sa zero na marka ng oras, ay tumutugma sa agwat ng oras kung saan ang rate ng reaksyon ay katumbas o malapit sa paunang rate (ang agwat na ito ay minarkahan ng isang dashing line sa pigura).

ENZYME INHIBITORS

Ang mga inhibitor ng enzim ay mga sangkap na nagbabawas sa kanilang aktibidad. Ang pinaka-kawili-wili ay ang mga inhibitor na nakikipag-ugnay sa aktibong sentro ng enzyme. Ang nasabing mga inhibitor ay madalas na istruktural analogs ng substrate at, samakatuwid, ay pantulong sa aktibong sentro ng enzyme. Samakatuwid, pinipigilan nila ang aktibidad ng isang enzyme lamang o isang pangkat ng mga enzyme na may katulad na istraktura ng aktibong sentro. Mayroong mga mapagkumpitensyang at hindi mapagkumpitensyang mga inhibitor, naibabalik at hindi maibabalik na mga inhibitor.

Ang Malonic acid HOO C -CH2-COOH ay isang istruktural analog ng succinic acid; samakatuwid, maaari itong ikabit sa aktibong lugar ng succinate dehydrogenase (tingnan sa itaas). Gayunpaman, imposible ang pag-aalis ng tubig ng malonic acid. Kung ang pinaghalong reaksyon ay naglalaman ng parehong succinic at malonic acid, kung gayon ang mga sumusunod na proseso ay nangyayari:

E + S J ± E S «2 E + P

Ang ilang mga molekulang enzyme ay inookupahan ng inhibitor (I) at hindi lumahok sa reaksyon ng pagbabago ng substrate: samakatuwid, ang rate ng pagbuo ng produkto ay bumababa. Kung ang konsentrasyon ng substrate ay nadagdagan, pagkatapos ang proporsyon ng ES complex ay tumataas, at ang EI complex ay bumababa: ang substrate at inhibitor ay nakikipagkumpitensya para sa aktibong lugar ng enzyme. Ito ay isang halimbawa ng mapagkumpitensyang pagsugpo. Sa isang sapat na mataas na konsentrasyon ng substrate, ang buong enzyme ay nasa anyo ng isang ES complex at ang rate ng reaksyon ay magiging pinakamataas, sa kabila ng pagkakaroon ng isang inhibitor.

Ang ilang mga inhibitor ay bumubuo ng isang kumplikadong hindi may isang libreng enzyme, ngunit may isang enzyme-substrate complex:

SA sa kasong ito, ang isang pagtaas sa konsentrasyon ng substrate ay hindi bawasan ang epekto ng inhibitor; ang mga naturang inhibitor ay tinatawag na hindi mapagkumpitensya.

SA sa ilang mga kaso, ang inhibitor ay maaaring sumailalim sa pagbabago ng kemikal ng isang enzyme. Halimbawa,ang n-nitrophenyl acetate ay hydrolyzed ng proteolytic enzyme chymotrypsin; nangyayari ang hydrolysis sa dalawang yugto (Larawan 2.18).

isang O2 N-
E- O- C- CH, + H, O - E- OH + HO- C- CH3 + H0O

Larawan: 2.18. Hydrolysis ng l-nitrophenyl acetate na may chymotrypsin

Una, ang nalalabi ng acetyl ay nakakabit sa grupo ng hydroxyl ng tira ng serine sa aktibong lugar ng enzyme (reaksyon a), at pagkatapos ay nangyayari ang hydrolysis ng acetyl enzyme (reaksyon b). Ang unang yugto ay mabilis, at ang pangalawa ay napakabagal, samakatuwid, kahit na sa mababang konsentrasyon ng i-nitrophenyl acetate, ang isang makabuluhang bahagi ng mga molekulang enzyme ay nasa form na acetylated, at ang rate ng hydrolysis ng natural na substrate (peptides) bumababa. Ang mga nasabing inhibitor ay tinatawag na pseudosubstrates o mahirap na substrates.

Minsan ang pagbabago ng kemikal ng inhibitor sa aktibong site ay humahantong sa pagbuo ng isang intermediate na produkto, na napakahigpit, hindi maibalik na nakagapos sa enzyme: ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay tinatawag na suicidal catalysis. Halimbawa, ang 3-chloroacetol phosphate ay hindi maibabalik na pinipigilan ang triose phosphate isomerase. Ang inhibitor na ito ay isang istrukturang analogue ng dioxyacetone phosphate: ito ay dechlorinated at hindi maibabalik na nagbubuklod sa residu ng glutamic acid sa aktibong sentro ng fer

	pulisya (Larawan.2.19).
				CH2 - O P O 3 H2

	C Th 2

Larawan: 2.19. Hindi maibabalik na pagsugpo ng triose phosphate isomerase

Ang mga inhibitor ay maaaring hindi lamang mga analog ng mga substrate, kundi pati na rin ang mga analog ng coenzymes na maaaring pumalit sa isang tunay na coenzyme, ngunit hindi maisagawa ang pagpapaandar nito.

Ang pakikipag-ugnayan ng isang enzyme na may isang inhibitor ay madalas na tiyak tulad ng pakikipag-ugnayan sa isang substrate o coenzyme. Batay sa mga ito

ang paggamit ng mga inhibitor upang pili na pigilan ang aktibidad ng isang enzyme sa isang komplikadong sistema ng enzyme o sa katawan. Sa partikular, maraming mga nakapagpapagaling na sangkap ang mga inhibitor ng ilang mga enzyme.

May mga inhibitor na hindi gaanong pumipili. Halimbawa, ang n-chloromercuribenzoate ay isang tiyak na reagent para sa mga grupo ng sulfhydryl sa mga protina (Larawan 2.20). Samakatuwid, pinipigilan ng i-chloromercuribenzoate ang lahat ng mga enzyme na may mga SH group na kasangkot sa catalysis.

Cys- SH + Cl- Hg-

COOH ™ Cys- S- Hg- (^ j\u003e - COOH

Larawan: 2.20. Reaksyon ng l-chloromercuribenzoate na may mga grupo ng sulfhydryl ng mga protina

Ang isa pang halimbawa ay ang pagbawalan ng diisopropyl fluorophosphate ng peptide hydrolases at esterases na may serine sa aktibong site. Ang inhibitor ay hindi maibabalik na nakakabit sa tira ng serine (Larawan 2.21).

H3C - C H - C H 3

Larawan: 2.21. Paghadlang ng mga serine enzyme ng diisopropyl fluorophosphate

Ang mga residue ng serine sa labas ng aktibong site ay mananatiling hindi apektado; samakatuwid, ang enzyme mismo ay nagpapasara sa reaksyon na sumisira dito. Ang Diisopropyl fluorophosphate ay isang kinatawan ng pangkat ng mga organophosphorus compound na may sobrang mataas na toxicity. Ang nakakalason na epekto ay sanhi tiyak na sa pagsugpo ng mga enzyme, at pangunahing acetylcholinesterase (tingnan ang Kabanata 22).

Ang Penicillin, isa sa pinakakilala at pinakalawak na ginagamit na gamot, ay ginagamit upang gamutin ang isang bilang ng mga nakakahawang sakit. Ang Penicillin ay hindi maibabalik na pinipigilan ang paglipat ng bacterial enzyme glycopeptide. Ang enzyme na ito ay kasangkot sa pagbubuo ng pader ng bakterya, at samakatuwid imposible ang pagpaparami ng bakterya sa pagkakaroon ng penicillin. Naglalaman ang Glycopeptide transferase ng residue ng serine sa aktibong site (serine peptide hydrolase). Sa molekula ng penicillin mayroong isang bono ng amide, katulad ng mga pag-aari sa isang peptide bond (Larawan 2.22). Bilang isang resulta ng cleavage ng bond na ito, na na-catalyze ng enzyme, ang residu ng penicillin ay hindi maibalik na nakagapos sa enzyme.

Ang mga inhibitor ay napaka mabisang tool para sa pag-aaral ng istraktura ng aktibong lugar ng mga enzyme at ang mekanismo ng catalysis. Inhibitors, hindi maibabalik

Nagpapakita ng hydrogen, ph (lat. pondus Hydrogenii - "bigat ng hydrogen", binibigkas "Pe ash") Ay isang sukatan ng aktibidad (sa lubos na maghalo ng mga solusyon ay katumbas ng konsentrasyon) ng mga ion ng hydrogen sa isang solusyon, na kung saan ay medyo nagpapahayag ng kaasiman nito. Pantay sa modulus at kabaligtaran sa pag-sign sa decimal logarithm ng aktibidad ng mga hydrogen ions, na ipinapakita sa mga moles bawat litro:

Kasaysayan ng ph.

Konsepto halaga ng pHipinakilala ng kimiko ng Denmark na si Sørensen noong 1909. Ang tagapagpahiwatig ay tinawag ph (sa pamamagitan ng mga unang titik ng mga salitang Latin potentia hydrogeni - ang lakas ng hydrogen, o pondus hydrogeni Ay ang bigat ng hydrogen). Sa kimika sa pamamagitan ng pagsasama pX karaniwang nagpapahiwatig ng isang dami na lg X, at ang sulat H sa kasong ito ay nagpapahiwatig ng konsentrasyon ng mga ion ng hydrogen ( H +), o, mas tumpak, ang aktibidad na thermodynamic ng mga hydronium ions.

Mga katumbas na nag-uugnay sa ph at pOH.

Pagpapakita ng halaga ng pH.

Sa purong tubig sa 25 ° C, ang konsentrasyon ng mga hydrogen ions ([ H +]) at mga ion ng hydroxide ([ OH -]) ay pareho at pantay na 10 −7 mol / l, malinaw na sumusunod ito mula sa kahulugan ng produktong ionic ng tubig, katumbas ng [ H +] · [ OH -] at katumbas ng 10 −14 mol² / l² (sa 25 ° C).

Kung ang mga konsentrasyon ng dalawang uri ng mga ions sa isang solusyon ay naging pareho, kung gayon sinabi na ang solusyon ay may isang walang katuturang reaksyon. Kapag idinagdag ang acid sa tubig, tumataas ang konsentrasyon ng mga ion ng hydrogen, at bumababa ang konsentrasyon ng mga ion ng hydroxide; kapag nagdaragdag ng isang base, sa kabaligtaran, ang nilalaman ng mga ion ng hydroxide ay tumataas, at ang konsentrasyon ng mga hydrogen ions ay bumababa. Kailan [ H +] > [OH -] sinasabing ang solusyon ay nagiging acidic, at kapag [ OH − ] > [H +] - alkalina.

Upang gawing mas maginhawa upang isipin, upang mapupuksa ang negatibong exponent, sa halip na ang konsentrasyon ng mga ion ng hydrogen, ginagamit ang kanilang decimal logarithm, na kinunan ng kabaligtaran na karatula, na kung saan ay ang hydrogen exponent - ph.

Basicity index ng solusyon sa pOH.

Ang reverse ay bahagyang hindi gaanong popular ph halaga - solusyon sa basicity ng solusyon, pOH, na katumbas ng decimal logarithm (negatibo) ng konsentrasyon sa solusyon ng ion OH − :

tulad ng sa anumang may tubig na solusyon sa 25 ° C, na nangangahulugang sa temperatura na ito:

Pinahahalagahan ng PH ang mga solusyon ng iba't ibang kaasiman.

• Taliwas sa paniniwala ng mga tao ph maaari itong baguhin maliban sa agwat 0 - 14, maaari rin itong lumampas sa mga limitasyong ito. Halimbawa, sa isang konsentrasyon ng mga ion ng hydrogen [ H +] \u003d 10 −15 mol / l, ph \u003d 15, sa isang konsentrasyon ng mga ion ng hydroxide na 10 mol / l pOH = −1 .

Kasi sa 25 ° C (karaniwang mga kondisyon) [ H +] [OH − ] = 10 −14 , malinaw na sa gayong temperatura pH + pOH \u003d 14.

Kasi sa mga acidic na solusyon [ H +]\u003e 10 −7, na nangangahulugang sa mga acidic na solusyon ph < 7, соответственно, у щелочных растворов ph > 7 , ph ang mga walang solusyon na solusyon ay katumbas ng 7. Sa mas mataas na temperatura, ang pare-pareho ng electrolytic dissociation ng pagtaas ng tubig, na nangangahulugang ang ionic na produkto ng tubig ay tumataas, at pagkatapos ay ang neutral ay magiging ph \u003d 7 (na tumutugma sa sabay na pagtaas ng konsentrasyon bilang H +at OH -); na may pagbawas ng temperatura, sa kabaligtaran, walang kinikilingan ph nadadagdagan.

Mga pamamaraan para sa pagtukoy ng halaga ng pH.

Mayroong maraming mga pamamaraan para sa pagtukoy ng halaga ph mga solusyon Ang halaga ng pH ay halos tinatayang gumagamit ng mga tagapagpahiwatig, tumpak na sinusukat gamit ang ph-meter o tukuyin ang analytically, isinasagawa ang acid-base titration.

1. Para sa isang magaspang na pagtantya ng konsentrasyon ng mga ion ng hydrogen, madalas na gumagamit ang isa mga tagapagpahiwatig ng acid-base- mga organikong sangkap-tina, ang kulay nito ay nakasalalay ph Miyerkules Ang pinakatanyag na mga tagapagpahiwatig: litmus, phenolphthalein, methyl orange (methyl orange), atbp. Ang mga tagapagpahiwatig ay maaaring nasa 2 magkakaibang kulay na mga porma - alinman sa acidic o pangunahing. Ang pagbabago ng kulay ng lahat ng mga tagapagpahiwatig ay nangyayari sa kanilang hanay ng kaasiman, madalas na 1-2 na mga yunit.
2. Upang madagdagan ang agwat ng pagsukat ng pagtatrabaho ph mag-apply pangkalahatang tagapagpahiwatigna kung saan ay isang halo ng maraming mga tagapagpahiwatig. Ang unibersal na tagapagpahiwatig ay sunud-sunod na binabago ang kulay mula sa pula sa pamamagitan ng dilaw, berde, asul hanggang lila kapag dumadaan mula sa isang acidic na rehiyon patungo sa isang alkalina. Mga kahulugan ph ang pamamaraan ng tagapagpahiwatig ay mahirap para sa magulong o may kulay na mga solusyon.
3. Paglalapat ng isang espesyal na aparato - ph-meter - ginagawang posible upang masukat ph sa isang mas malawak na saklaw at mas tumpak (hanggang sa 0.01 na mga yunit ph) kaysa sa paggamit ng mga tagapagpahiwatig. Paraan ng pagpapasiya ng ionometric ph batay sa pagsukat ng EMF ng isang galvanic circuit na may isang millivoltmeter-ionometer, na kinabibilangan ng isang glass electrode, ang potensyal na nakasalalay sa konsentrasyon ng mga ions H + sa nakapaligid na solusyon. Ang pamamaraan ay may mataas na kawastuhan at kaginhawaan, lalo na pagkatapos ng pagkakalibrate ng tagapagpahiwatig ng elektrod sa napiling saklaw phna nagbibigay upang masukat ph opaque at may kulay na mga solusyon at samakatuwid ay madalas na ginagamit.
4. Analytical volumetric na pamamaraan — titration na acid-base - Nagbibigay din ng tumpak na mga resulta para sa pagtukoy ng kaasiman ng mga solusyon. Ang isang solusyon ng kilalang konsentrasyon (titrant) ay idinagdag dropwise sa solusyon na iniimbestigahan. Kapag sila ay halo-halong, isang reaksyong kemikal ang nangyayari. Ang punto ng pagkapareho - ang sandali kung kailan ang titrant ay eksaktong sapat para sa kumpletong pagkumpleto ng reaksyon - naayos gamit ang isang tagapagpahiwatig. Pagkatapos nito, kung ang konsentrasyon at dami ng idinagdag na solusyon sa titrant ay kilala, natutukoy ang kaasiman ng solusyon.
5. ph:

0.001 mol / L HCl sa 20 ° C ay mayroon pH \u003d 3, sa 30 ° C pH \u003d 3,

0.001 mol / L NaOH sa 20 ° C ay mayroon pH \u003d 11.73, sa 30 ° C pH \u003d 10.83,

Epekto ng temperatura sa mga halaga ph ipinaliwanag sa pamamagitan ng iba't ibang paghiwalay ng mga hydrogen ions (H +) at hindi isang pang-eksperimentong error. Ang epekto ng temperatura ay hindi maaaring mabayaran para sa elektronikong paraan ph-meter.

Ang papel na ginagampanan ng PH sa kimika at biology.

Ang kaasiman ng daluyan ay mahalaga para sa karamihan ng mga proseso ng kemikal, at ang posibilidad ng paglitaw o ang resulta ng isang partikular na reaksyon ay madalas na nakasalalay sa ph Miyerkules Upang mapanatili ang isang tiyak na halaga ph sa sistema ng reaksyon, sa panahon ng pagsasaliksik sa laboratoryo o sa produksyon, ginagamit ang mga solusyon sa buffer, na nagpapahintulot sa pagpapanatili ng halos pare-parehong halaga ph kapag natutunaw o kapag ang maliit na halaga ng acid o alkali ay idinagdag sa solusyon.

Nagpapakita ng hydrogen ph madalas na ginagamit upang makilala ang mga acid-base na katangian ng iba't ibang biological media.

Para sa mga reaksyong biochemical, ang kaasiman ng daluyan ng reaksyon sa mga sistema ng pamumuhay ay may malaking kahalagahan. Ang konsentrasyon ng mga ion ng hydrogen sa isang solusyon ay madalas na nakakaapekto sa mga katangian ng physicochemical at biological na aktibidad ng mga protina at mga nucleic acid, samakatuwid, para sa normal na paggana ng katawan, ang pagpapanatili ng acid-base homeostasis ay isang gawain na may pambihirang kahalagahan. Dynamic na pagpapanatili ng pinakamainam ph ang mga biological fluid ay nakakamit sa ilalim ng pagkilos ng mga buffer system ng katawan.

Sa katawan ng tao, ang halaga ng ph ay iba sa iba't ibang mga organo.

Ang ilang mga kahulugan ph.
Substansya
Ang electrolyte sa mga lead-acid na baterya
Gastric juice
Lemon juice (5% na solusyon ng citric acid)
Suka ng pagkain
Coca Cola
Apple juice
Malusog na balat ng tao
Acid na ulan
Inuming Tubig
Purong tubig sa 25 ° C
Tubig ng dagat
Sabon sa kamay (taba)
Ammonia
Pagpapaputi (pagpapaputi)
Puro mga solusyon sa alkali