Phosphatpuffer

Phosphorsäure dissoziiert über drei Stufen:

Die $\text{p}\mathit{K}$-Werte machen deutlich, dass die Protonenabgabe nach jeder Stufe schwieriger wird. ${\text{H}}_3\text{P}{\text{O}}_4$ ist eine mittelstarke Säure, während ${{\text{H}}_2\text{P}{\text{O}}_4}^{-}$ eine schwache und ${\text{H}\text{P}{\text{O}}_4}^{2-}$ eine sehr schwache Säure ist. Entsprechend sind die Plateaus der Titrationskurve verteilt.

Zu Beginn der Titration liegt der $\text{pH}$ bei $\mathrm{1,5}$. Die Lösung enthält fast nur die Spezies ${\text{H}}_3\text{P}{\text{O}}_4$ und ${{\text{H}}_2\text{P}{\text{O}}_4}^{-}$. Durch die Zugabe der Natronlauge werden sukzessive die ${\text{H}}_3\text{P}{\text{O}}_4$-Moleküle in ${{\text{H}}_2\text{P}{\text{O}}_4}^{-}$-Ionen überführt, bis beim ersten Äquivalenzpunkt (ÄP₁) fast nur noch ${{\text{H}}_2\text{P}{\text{O}}_4}^{-}$-Ionen vorliegen. Beim zweiten Äquivalenzpunkt (ÄP₂) liegen nur noch ${\text{H}\text{P}{\text{O}}_4}^{2-}$-Ionen vor und beim dritten (ÄP₃) nur noch ${\text{P}{\text{O}}_4}^{3-}$, wobei der dritte Äquivalenzpunkt keine markante Steigung aufweist, weil er in den $\text{pH}$-Bereich des Titrationsmittels fällt ($\mathrm{0,1}\text{M}$ $\text{Na}\text{O}\text{H}$ hat einen $\text{pH}$-Wert von 13). Das Plateau im Bereich des ${\text{p}\mathit{K}}_{\text{a,}2}$ basiert auf der Pufferung durch das konjugierte Säure-Base-Paar ${{\text{H}}_2\text{P}{\text{O}}_4}^{-}$/${\text{H}\text{P}{\text{O}}_4}^{2-}$. In der Praxis wird der Phosphatpuffer häufig verwendet, um neutrale $\text{pH}$-Bereiche einzustellen, denn nach $\text{pH}$ = ${\text{p}\mathit{K}}_{\text{a}}$ ± 1 liegt der Pufferbereich zwischen $\text{pH}$ $\mathrm{6,2}$ und $\mathrm{8,2}$.