Ratkaisun laimentaminen: 8 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: Jason Gerald | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 11:09

Laimennus on prosessi, jolla tiivistetty liuos tehdään laimeammaksi. On olemassa useita syitä, miksi joku saattaa haluta tehdä laimennuksen, vakavista yksinkertaisiin syihin. Esimerkiksi biokemistit laimentavat liuoksia tiivistetyistä muodoistaan saadakseen uusia ratkaisuja kokeisiin käytettäväksi, kun taas toisaalta baarimikot laimentavat usein viinaa virvoitusjuomilla tai mehuilla, jotta cocktaileista tulee maukkaampia. Laimennuksen laskemisen yleinen kaava on C₁V₁ = C₂V₂, C: n kanssa₁ ja C₂ edustaa vastaavasti liuoksen alkuperäistä ja lopullista konsentraatiota ja V₁ ja V₂ edustaa äänenvoimakkuutta.

Vaihe

Menetelmä 1/2: Laimennuskonsentraatit laimennetaan laimennusyhtälön avulla

Vaihe 1. Määritä mitä tiedät ja mitä et tiedä

Laimentaminen kemiassa tarkoittaa yleensä sitä, että otetaan pieni määrä liuosta, jonka pitoisuus tiedät, ja lisäät sitten neutraalin nesteen (kuten veden) uuden liuoksen valmistamiseksi, jonka tilavuus on suurempi mutta pitoisuus pienempi. Tämä tehdään hyvin usein kemian laboratorioissa, koska tehokkuuden vuoksi reagenssit varastoidaan usein erittäin suurina pitoisuuksina, jotka sitten laimennetaan kokeita varten. Yleensä useimmissa reaalimaailman tilanteissa tiedät alkuperäisen liuoksesi pitoisuuden ja sen pitoisuuden tai tilavuuden, jonka haluat lopullisen konsentraation olevan, mutta et alkuperäisen liuoksen tilavuutta, jota tarvitset lopullisen ratkaisun saamiseksi.

• Muissa tilanteissa (etenkin koulun ongelmissa) saatat kuitenkin joutua etsimään muita palapelin palasia - esimerkiksi sinulle voidaan antaa alkutilavuus ja -pitoisuus ja sitten pyytää sinua löytämään lopullinen pitoisuus, jos laimennat liuosta. haluttuun äänenvoimakkuuteen. Laimentamisen tapauksessa on hyödyllistä huomata tunnetut ja tuntemattomat muuttujat ennen aloittamista.

• Lopetetaan esimerkkikysymykset. Oletetaan, että meitä pyydetään laimentamaan 5 M liuos vedellä, jotta saadaan 1 1 liuosta mM. Tässä tapauksessa me tiedämme alkuperäisen liuoksemme pitoisuuden ja haluamamme tilavuuden ja lopullisen pitoisuuden, mutta emme sitä määrää liuosta, joka meidän on lisättävä vedellä halutun tuloksen saavuttamiseksi.

  Muistutus: Kemiassa M on pitoisuuden mittaus nimeltä Molarity, joka tarkoittaa aineen moolia litraa kohti

Vaihe 2. Liitä arvot kaavaan C₁V₁ = C₂V₂.

Tässä kaavassa C₁ on liuoksen alkupitoisuus, V₁ on alkuperäisen liuoksen tilavuus, C₂ on liuoksen lopullinen pitoisuus ja V₂ on lopullisen liuoksen tilavuus. Tunnettujen arvojen liittäminen tähän yhtälöön auttaa sinua löytämään tuntemattomia arvoja helpommin.

• Saatat olla hyödyllistä laittaa kysymysmerkki sen yksikön eteen, jota haluat etsiä, jotta voit ratkaista sen.

• Jatketaan esimerkkiämme. Annamme tuntemamme arvot seuraavasti:

  • C₁V₁ = C₂V₂
  • (5 M) V₁ = (1 mM) (1 L). Kahdella pitoisuudellamme on eri yksiköt. Pysähdytään tähän ja siirrytään seuraavaan vaiheeseen.

Vaihe 3. Harkitse yksikköeroja

Koska ratkaisuihin liittyy muutoksia pitoisuudessa (jotka voivat joskus olla melko suuria), ei ole epätavallista, että yhtälön kahdella muuttujalla on eri yksiköt. Vaikka tämä on helppo sivuuttaa, yhtälön eriarvoiset yksiköt voivat aiheuttaa vastauksesi väärin. Ennen kuin lopetat, muunna kaikki arvot eri pitoisuus- ja/tai tilavuusyksiköinä.

• Esimerkissämme käytämme eri yksiköitä pitoisuuksille M (molaarit) ja mM (millimolaarit). Muutetaan toinen mittauksemme M: ksi:

  • 1 mM × 1 M/1000 mM
  • = 0,001 M

Vaihe 4. Viimeistele

Kun kaikki yksiköt ovat yhtä suuret, ratkaise yhtälösi. Tämä voidaan tehdä lähes aina yksinkertaisella algebralla.

• Lopetamme esimerkkiongelmamme täällä: (5 M) V₁ = (1 mM) (1 L). Etsitään V: n arvo₁ uuden yksikkömme kanssa.

  • (5 M) V₁ = (0,001 M) (1 L)
  • V₁ = (0,001 M) (1 L)/(5 M).

  • V₁ = 0,0002 l tai 0,2 ml.

Vaihe 5. Ymmärtäkää, miten vastaustanne käytetään oikein

Oletetaan, että olet löytänyt puuttuvan arvon, mutta et ole varma, kuinka käyttää näitä uusia tietoja todellisessa laimennuksessa, joka sinun on tehtävä. Tämä on ymmärrettävää - matematiikan ja tieteen kieli ei joskus vastaa todellista maailmaa. Kun tiedät yhtälön C neljä arvoa₁V₁ = C₂V₂, laimenna seuraavasti:

• Mittaa äänenvoimakkuus V₁ liuoksesta, jonka pitoisuus on C₁. Lisää sitten riittävästi laimenninta (vettä tms.) Kokonaistilavuuden V saavuttamiseksi₂. Tällä uudella ratkaisulla on haluamasi pitoisuus (C.₂).
• Esimerkiksi esimerkissämme mitataan ensin 0,2 ml 5 M liuosta. Seuraavaksi lisäämme tarpeeksi vettä liuoksen tilavuuden lisäämiseksi 1 l: 1 L - 0,0002 L = 0,9998 L tai 999, 8 ml. Toisin sanoen lisäämme 999,8 ml vettä pieneen näyte- liuokseemme. Uuden laimennetun liuoksemme pitoisuus on 1 mM, joka on haluttu pitoisuus.

Menetelmä 2/2: Yksinkertaisen ja käytännöllisen laimennusratkaisun tekeminen

Vaihe 1. Lue lisätietoja pakkauksesta

On monia syitä, miksi haluat tehdä laimennusliuoksen kotona, keittiössä tai muussa ei-kemiallisessa laboratoriossa. Esimerkiksi appelsiinimehun valmistaminen yksinkertaisesta tiivisteestä on laimennus. Monissa tapauksissa laimentettava tuote sisältää tietoja laimennuksesta, joka on tehtävä, jossain pakkauksessa. Heillä voi olla tarkkoja ohjeita noudatettavaksi. Tässä on joitain asioita, joita kannattaa etsiä tietoja etsiessään:

• Tuotteen tilavuus käytetty
• Käytetyn laimennusaineen määrä
• Käytetyn laimennusaineen tyyppi (yleensä vesi)
• Erityiset sekoitusohjeet
• Et ehkä näe tietoja käytetyn nesteen tarkasta pitoisuudesta. Nämä tiedot eivät ole hyödyllisiä keskivertokuluttajalle.

Vaihe 2. Lisää laimennusaineena toimiva aine tiivistettyyn liuokseen

Yksinkertaisten kotitalouksien laimennosten, kuten keittiössä tehtävien, laimennusten osalta sinun on todella vain tiedettävä käyttämäsi rikasteen tilavuus ja arvioitu lopullinen pitoisuus, ennen kuin aloitat. Laimenna konsentraatti sopivalla määrällä laimenninta, joka määräytyy käytetyn konsentraatin tilavuuden mukaan. Katso alempaa:

• Jos esimerkiksi halusimme laimentaa 1 kupin appelsiinimehutiivistettä 1/4 sen alkuperäisestä pitoisuudesta, lisäisimme 3 kuppia vettä tiivisteeseen. Lopullisessa seoksessamme on 1 kuppi tiivistettä 4 kuppiin kokonaista nestettä - 1/4 sen alkuperäisestä pitoisuudesta.
• Tässä on monimutkaisempi esimerkki: Jos halusimme laimentaa 2/3 kuppia tiivistettä 1/4 sen alkuperäisestä pitoisuudesta, lisäisimme 2 kupillista vettä, koska 2/3 kuppi vastaa 1/4 kertaa 2 & 2/3 kupillista koko neste.
• Muista lisätä aineesi astiaan, joka on riittävän suuri pitämään halutun lopullisen tilavuuden - suuri kulho tai vastaava säiliö.

Vaihe 3. Ohita jauheen tilavuus useimmissa tapauksissa

Jauheen (kuten tiettyjen juomasekoitusten) lisäämistä nesteeseen ei yleensä pidetä laimennuksena. Tilavuuden muutos, joka johtuu pienen määrän jauheen lisäämisestä nesteeseen, on yleensä riittävän pieni ollakseen vähäinen. Toisin sanoen, kun lisäät pienen määrän jauhetta nesteeseen, lisää jauhe haluamaasi lopulliseen nestemäärään ja sekoita.

Varoitus

• Noudata kaikkia valmistajan antamia tai yrityksesi vaatimia turvallisuusohjeita. Tämä on erityisen tärkeää, jos happoliuos on laimennettava.
• Työskentely happamien liuosten kanssa voi vaatia yksityiskohtaisempia turvatoimenpiteitä ja ohjeita kuin ei-happamien liuosten kanssa.