Sisältö

• Astua
• Menetelmä 1/2: Konsentraatit laimennetaan tarkasti laimennusyhtälöllä
• Menetelmä 2/2: Yksinkertaisten, käytännöllisten laimennusten tekeminen
• Varoitukset

Laimennus on prosessi, jolla väkevöity liuos tehdään vähemmän väkeväksi. On useita syitä, miksi voi haluta tehdä laimennusta, vakavasta yleisempään. Esimerkiksi biokemistit luovat uusia laimennettuja ratkaisuja tiivistetystä muodostaan ​​kokeissaan, kun taas spektrin toisessa päässä baarimikko laimentaa nestettä soodalla tai mehulla saadakseen cocktailista herkullisemman. Virallinen kaava laimennuksen laskemiseksi on C.₁V.₁= C₂V.₂, jossa C₁ ja C.₂ edustavat vastaavasti alku- ja loppuliuosten konsentraatioita ja V₁ ja V₂ edustavat niiden määrää.

Astua

Menetelmä 1/2: Konsentraatit laimennetaan tarkasti laimennusyhtälöllä

1. Päätä mitä teet ja et tiedä. Kemiallisen laimennuksen tekeminen tarkoittaa yleensä pienen määrän tunnetun konsentraation liuosta, minkä jälkeen lisätään neutraalia nestettä (kuten vettä) uuden liuoksen valmistamiseksi, jonka tilavuus on suurempi, mutta pienempi. Tätä tapahtuu usein laboratorioissa, koska tehokkuussyistä reagensseja varastoidaan usein suhteellisen korkeina pitoisuuksina, jotka laimennetaan testejä varten. Käytännössä tiedät yleensä liuoksen alkupitoisuuden ja toisen halutun liuoksen pitoisuuden ja tilavuuden, mutta ei ensimmäisen ratkaisun määrää, jota haluat käyttää sinne pääsemiseksi.
   • Muissa tilanteissa (etenkin koulutehtävissä) saatat joutua etsimään toisen osan palapelistä - esimerkiksi alkutilavuus ja -pitoisuus on saatettu antaa, ohjeistettu määrittämään lopullinen pitoisuus, jos voit laimentaa liuoksen tiettyyn äänenvoimakkuus. Laimennuksen tapauksessa on hyödyllistä tehdä yleiskatsaus tunnetuista ja tuntemattomista muuttujista ennen aloittamista.
   • Selvitetään esimerkkiongelma. Oletetaan, että tehtävänä on laimentaa 5 M liuos vedellä, jotta saadaan 1 litra 1: tä mMratkaisu. Tässä tapauksessa tiedämme lähtöliuoksen konsentraation ja tavoitetilavuuden ja -pitoisuuden, jonka haluamme saavuttaa, mutta ei kuinka paljon alkuperäisestä liuoksesta (jonka laimentamme vedellä) meidän on päästävä sinne.
     • Muistutus: Kemiassa M on pitoisuuden mitta, jota kutsutaan Molaarisuustai aineen moolien määrä litraa kohti.
2. Käytä arvoja kaavassa C.₁V.₁= C₂V.₂. Tässä kaavassa C₁ lähtöliuoksen konsentraatio, V.₁ lähtöliuoksen tilavuus, C.₂ lopullisen liuoksen ja V: n konsentraatio₂ lopullisen liuoksen tilavuus. Käyttämällä annettuja arvoja tässä yhtälössä pitäisi saada tuntematon arvo pienellä vaivalla.
   • Voi olla hyödyllistä sijoittaa kysymysmerkki sen yksikön eteen, joka sinun on määritettävä sen ratkaisemiseksi.
   • Jatketaan esimerkillämme. Käytämme näytearvojamme seuraavasti:
     • C.₁V.₁= C₂V.₂
     • (5 M) V₁= (1 mM) (1 L). Kummallakin pitoisuudella on erilaiset yksiköt. Pysähdytään tässä ja siirrytään seuraavaan vaiheeseen.
3. Ole tietoinen yksikköeroista. Koska laimennukset johtavat pitoisuuden muutoksiin (jotka voivat joskus olla melko suuria), ei ole harvinaista, että yhtälön kahdella muuttujalla on erilaiset yksiköt. Vaikka tämä jätetään helposti huomiotta, yhtälöiden epäsuhta voi johtaa eri suuruusluokan vastaukseen. Ennen ongelman ratkaisemista sinun on muunnettava kaikki arvot erilaisilla pitoisuus- ja / tai tilavuusyksiköillä.
   • Esimerkissämme käytämme erilaisia ​​yksiköitä pitoisuudelle M (molaarinen) ja mM (millimolaarinen). Muunnetaan toinen mittauksemme M:
     • 1 mM × 1 M / 1000 mM
     • = 0,001 M
4. Ratkaista. Kun kaikki yksiköt vastaavat toisiaan, ratkaise yhtälö. Tämä voidaan melkein aina tehdä yksinkertaisella algebralla.
   • Jatkamme esimerkkiongelmaamme: (5 M) Q₁= (1 mM) (1 L). Katsotaanpa V₁ ratkaista uusilla yksiköillämme.
     • (5 M) V₁= (0,001 M) (1 L)
     • V.₁= (0,001 M) (1 L) / (5 M).
     • V.₁=0,0002 l tai 0,2 ml
5. Ymmärrä, kuinka tätä vastausta käytetään käytännöllisesti. Oletetaan, että olet löytänyt puuttuvan arvon, mutta epäilet näiden uusien tietojen soveltamista laimennukseen, jonka haluat todella suorittaa. Tämä on ymmärrettävää - matematiikan ja luonnontieteiden kieli ei joskus sovi hyvin todelliseen maailmaan. Jos laitat kaikki neljä arvoa yhtälöön C₁V.₁= C₂V.₂ tee laimennus seuraavasti:
   • Mittaa tilavuus V.₁ liuosta konsentraatiolla C.₁. Lisää sitten laimenninta (vettä jne.) Niin paljon, että saadaan V: n kokonaismäärä.₂. Tämä uusi ratkaisu antaa sinulle halutun pitoisuuden (C.₂).
   • Esimerkiksi esimerkissä mitataan ensin 0,2 ml 5 M liuoksen liuosta. Lisää sitten riittävästi vettä liuoksen tilavuuden lisäämiseksi 1 litraan: 1 l - 0,0002 l = 0,9998 l tai 999,8 ml. Toisin sanoen lisätään 999,8 ml vettä pieneen näytteeseemme liuoksesta. Uuden laimennetun liuoksen pitoisuus on 1 mM, mitä halusimme saavuttaa ensinnäkin.

Menetelmä 2/2: Yksinkertaisten, käytännöllisten laimennusten tekeminen

1. Lue pakkauksen tiedot. On monia syitä, miksi haluat ehkä tehdä laimennuksen kotona, keittiössä tai muussa kuin laboratoriossa. Esimerkiksi appelsiinimehun valmistaminen tiivisteestä on yksinkertainen laimennus. Laimennettavat tuotteet sisältävät monissa tapauksissa enemmän tietoa laimennuksesta pakkauksessa. Ne voivat jopa antaa tarkat ohjeet noudatettavaksi. Tässä on joitain asioita, jotka on pidettävä mielessä tietoja etsittäessä:
   • Käytettävän tuotteen määrä
   • Käytetyn laimennusaineen määrä
   • Käytettävän laimennusaineen tyyppi (yleensä vesi)
   • Erityiset sekoitusohjeet
   • Todennäköisesti ei saada tietoa käytettyjen nesteiden tarkoista pitoisuuksista. Nämä tiedot ovat tarpeettomia keskivertokuluttajalle.
2. Lisää laimennin väkevöityyn liuokseen. Yksinkertaisten kotitalouksien laimennusten tapaan, mitä voit tehdä keittiössä, kaikki mitä sinun tarvitsee tehdä ennen aloittamista, on todella tietää käytetyn konsentraatin määrä ja likimääräinen lopullinen pitoisuus, jonka haluat saada. Laimenna konsentraatti sopivalla määrällä laimenninta (joka määritetään suhteessa käytetyn konsentraatin alkutilavuuteen. Katso alla:
   • Esimerkiksi, jos haluamme laimentaa 1 kuppi väkevää appelsiinimehua neljännekseen alkuperäisestä konsentraatiosta, lisätään 3 kuppia vettä tiivisteeseen. Viimeisessä seoksessamme on sitten 1 kuppi rikastetta 4 kuppiin kokonaisnestettä - neljäsosa alkuperäisestä konsentraatiosta.
   • Tässä on monimutkaisempi esimerkki: jos me 2/3 kuppi tietyn tiivisteen neljäsosaan alkuperäisestä väkevyydestä lisätään 2 kupillista vettä, koska 2/3 kuppi on neljäsosa 2 & 2/3 kupillisesta kokonaisnestettä.
   • Lisää aineet astiaan, joka on riittävän suuri haluttua lopputilavuutta varten - isoon kulhoon tai vastaavaan astiaan.
3. Voit jättää jauhemäärän huomiotta useimmissa tapauksissa. Nesteisiin lisättyä jauhetta (kuten tiettyjä juomaseoksia) ei yleensä tarvitse pitää "laimennuksena". Tilavuuden muutos, joka johtuu pienen määrän jauheen lisäämisestä nesteeseen, on yleensä riittävän pieni jätettäväksi huomiotta. Toisin sanoen lisäämällä pieniä määriä jauhetta nesteeseen lisätään jauhe lopulliseen nestemäärään, jonka haluat saavuttaa.

Varoitukset

• Noudata kaikkia valmistajan tai yrityksesi määrittelemiä turvallisuusohjeita. Tämä on erityisen tärkeää, jos haluat laimentaa happaman liuoksen.
• Happamalla liuoksella työskentely voi vaatia yksityiskohtaisempia vaiheita ja turvallisuusohjeita kuin happamattomien liuosten laimentaminen.