Περιεχόμενο

• Για να πας
• Μέθοδος 1 από 2: Ακριβής αραίωση συμπυκνωμάτων με την εξίσωση αραίωσης
• Μέθοδος 2 από 2: Κάνοντας απλές, πρακτικές αραιώσεις
• Προειδοποιήσεις

Η αραίωση είναι η διαδικασία δημιουργίας ενός συμπυκνωμένου διαλύματος λιγότερο συμπυκνωμένου. Υπάρχουν διάφοροι λόγοι για τους οποίους κάποιος μπορεί να θέλει να κάνει μια αραίωση, που κυμαίνεται από το σοβαρό έως το πιο γενικό. Για παράδειγμα, οι βιοχημικοί δημιουργούν νέα αραιωμένα διαλύματα της συμπυκνωμένης μορφής τους για χρήση στα πειράματά τους, ενώ στο άλλο άκρο του φάσματος, ένας μπάρμαν αραιώνει το ποτό με σόδα ή χυμό για να κάνει ένα κοκτέιλ πιο νόστιμο. Ο επίσημος τύπος για τον υπολογισμό μιας αραίωσης είναι ΝΤΟ.₁V.₁= Γ₂V.₂, όπου Γ₁ και Γ.₂ αντιπροσωπεύουν τις συγκεντρώσεις των αρχικών και τελικών λύσεων, αντίστοιχα, και V₁ και V₂ αντιπροσωπεύουν τους τόμους τους.

Για να πας

Μέθοδος 1 από 2: Ακριβής αραίωση συμπυκνωμάτων με την εξίσωση αραίωσης

1. Αποφασίστε τι κάνετε και δεν ξέρετε. Κάνοντας μια χημική αραίωση συνήθως σημαίνει λήψη μικρής ποσότητας διαλύματος γνωστής συγκέντρωσης και, στη συνέχεια, προσθήκη ουδέτερου υγρού (όπως νερό) για να φτιάξετε ένα νέο διάλυμα με μεγαλύτερο όγκο, αλλά χαμηλότερη συγκέντρωση. Αυτό συμβαίνει συχνά σε εργαστήρια επειδή, για λόγους αποτελεσματικότητας, τα αντιδραστήρια αποθηκεύονται συχνά σε σχετικά υψηλές συγκεντρώσεις που αραιώνονται για χρήση σε δοκιμές. Στην πράξη, συνήθως θα γνωρίζετε την αρχική συγκέντρωση του διαλύματος και τη συγκέντρωση και τον όγκο του δεύτερου επιθυμητού διαλύματος, αλλά όχι ο όγκος της πρώτης λύσης που θέλετε να χρησιμοποιήσετε για να φτάσετε εκεί.
   • Σε άλλες καταστάσεις (ειδικά σε σχολικές εργασίες), μπορεί να χρειαστεί να βρείτε ένα διαφορετικό μέρος του παζλ - για παράδειγμα, μπορεί να έχει δοθεί αρχικός όγκος και συγκέντρωση, με εντολή να καθορίσει την τελική συγκέντρωση εάν μπορείτε να αραιώσετε τη λύση σε ένα συγκεκριμένο όγκος. Σε περίπτωση αραίωσης, είναι χρήσιμο να κάνετε μια επισκόπηση των γνωστών και άγνωστων μεταβλητών πριν ξεκινήσετε.
   • Ας αντιμετωπίσουμε ένα παράδειγμα προβλήματος. Ας υποθέσουμε ότι ο στόχος είναι να αραιώσουμε ένα διάλυμα 5 Μ με νερό για να φτιάξουμε 1 L του 1 μμλύση. Σε αυτήν την περίπτωση, γνωρίζουμε τη συγκέντρωση της αρχικής λύσης και τον όγκο στόχου και τη συγκέντρωση που θέλουμε να επιτύχουμε, αλλά δεν πόση από την αρχική λύση (την οποία θα αραιώσουμε με νερό) πρέπει να φτάσουμε εκεί.
     • Υπενθύμιση: Στη χημεία, το M είναι ένα μέτρο συγκέντρωσης που ονομάζεται Μοριακότηταή τον αριθμό γραμμομορίων μιας ουσίας ανά λίτρο.
2. Χρησιμοποιήστε τις τιμές σας στον τύπο Γ.₁V.₁= Γ₂V.₂. Σε αυτόν τον τύπο, C₁ τη συγκέντρωση του διαλύματος έναρξης, V.₁ τον όγκο της αρχικής λύσης, Γ.₂ τη συγκέντρωση του τελικού διαλύματος και V.₂ τον όγκο της τελικής λύσης. Χρησιμοποιώντας τις δικές σας τιμές σε αυτήν την εξίσωση θα έχετε την άγνωστη τιμή με ελάχιστη προσπάθεια.
   • Μπορεί να είναι χρήσιμο να τοποθετήσετε ένα ερωτηματικό μπροστά από τη μονάδα που πρέπει να καθορίσετε για να σας βοηθήσει να το λύσετε.
   • Ας συνεχίσουμε με το παράδειγμά μας. Χρησιμοποιούμε τις τιμές δείγματος ως εξής:
     • ΝΤΟ.₁V.₁= Γ₂V.₂
     • (5 Μ) V₁= (1 mM) (1 L). Οι δύο συγκεντρώσεις μας έχουν διαφορετικές μονάδες. Ας σταματήσουμε εδώ και προχωρήσουμε στο επόμενο βήμα.
3. Να γνωρίζετε τις διαφορές στις μονάδες. Επειδή οι αραιώσεις οδηγούν σε αλλαγές στη συγκέντρωση (οι οποίες μερικές φορές μπορεί να είναι αρκετά μεγάλες), δεν είναι ασυνήθιστο για δύο μεταβλητές στην εξίσωση να έχουν διαφορετικές μονάδες. Αν και αυτό παραβλέπεται εύκολα, οι αναντιστοιχίες στην εξίσωση σας μπορούν να οδηγήσουν σε μια απάντηση σε διαφορετικές τάξεις μεγέθους. Πριν την επίλυση του προβλήματος, πρέπει να μετατρέψετε όλες τις τιμές με διαφορετικές μονάδες συγκέντρωσης ή / και όγκου.
   • Στο παράδειγμά μας, χρησιμοποιούμε διαφορετικές μονάδες για τη συγκέντρωση M (molar) και mM (millimolar). Ας μετατρέψουμε τη δεύτερη μέτρησή μας σε M:
     • 1 mM × 1 M / 1.000 mM
     • = 0,001 Μ
4. Λύσει. Όταν όλες οι μονάδες ταιριάζουν, επιλύστε την εξίσωση. Αυτό μπορεί σχεδόν πάντα να γίνει με απλή άλγεβρα.
   • Συνεχίζουμε με το παράδειγμα του προβλήματός μας: (5 M) Q₁= (1 mM) (1 L). Ας V₁ λύστε με τις νέες μας μονάδες.
     • (5 Μ) V₁= (0,001 M) (1 L)
     • V.₁= (0,001 M) (1 L) / (5 M).
     • V.₁=0,0002 l ή 0,2 ml
5. Κατανοήστε πώς να χρησιμοποιήσετε αυτήν την απάντηση με πρακτικό τρόπο. Ας υποθέσουμε ότι έχετε βρει την τιμή που λείπει, αλλά έχετε αμφιβολίες σχετικά με την εφαρμογή αυτών των νέων δεδομένων σε μια αραίωση που πραγματικά θέλετε να εκτελέσετε. Αυτό είναι κατανοητό - η γλώσσα των μαθηματικών και της επιστήμης μερικές φορές δεν προσφέρεται καλά στον πραγματικό κόσμο. Εάν βάλετε και τις τέσσερις τιμές στην εξίσωση C₁V.₁= Γ₂V.₂ κάντε την αραίωση ως εξής:
   • Μετρήστε τον όγκο V.₁ του διαλύματος με συγκέντρωση C.₁. Στη συνέχεια, προσθέστε αρκετό αραιωτικό (νερό κ.λπ.) για να δημιουργήσετε συνολικό όγκο V.₂. Αυτή η νέα λύση θα σας δώσει την επιθυμητή συγκέντρωση (C.₂).
   • Στο παράδειγμά μας, για παράδειγμα, μετράτε πρώτα 0,2 ml του διαλύματος του διαλύματος των 5 Μ. Στη συνέχεια, προσθέστε αρκετό νερό για να αυξήσετε τον όγκο του διαλύματος σε 1 L: 1 L - 0,0002 L = 0,9998 L ή 999,8 ml. Με άλλα λόγια, προσθέτουμε 999,8 ml νερού στο μικρό δείγμα του διαλύματος. Το νέο, αραιωμένο διάλυμα έχει συγκέντρωση 1 mM, κάτι που θέλαμε να επιτύχουμε πρώτα.

Μέθοδος 2 από 2: Κάνοντας απλές, πρακτικές αραιώσεις

1. Διαβάστε τις πληροφορίες στη συσκευασία. Υπάρχουν πολλοί λόγοι για τους οποίους μπορεί να θέλετε να κάνετε μια αραίωση στο σπίτι, στην κουζίνα ή σε άλλο περιβάλλον εκτός εργαστηρίου. Για παράδειγμα, η απλή πράξη παρασκευής χυμού πορτοκαλιού από συμπύκνωμα είναι μια αραίωση. Σε πολλές περιπτώσεις, τα προϊόντα που πρέπει να αραιωθούν περιέχουν περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την αραίωση στη συσκευασία. Μπορούν ακόμη και να παρέχουν ακριβείς οδηγίες για να ακολουθήσετε. Ακολουθούν ορισμένα πράγματα που πρέπει να θυμάστε κατά την αναζήτηση πληροφοριών:
   • Ο όγκος του προϊόντος που θα χρησιμοποιηθεί
   • Ο όγκος του διαλύτη που θα χρησιμοποιηθεί
   • Ο τύπος του διαλύτη που χρησιμοποιείται (συνήθως νερό)
   • Ειδικές οδηγίες ανάμειξης
   • Πιθανότατα όχι Λάβετε πληροφορίες σχετικά με τις ακριβείς συγκεντρώσεις των υγρών που χρησιμοποιούνται. Αυτές οι πληροφορίες δεν είναι απαραίτητες για τον μέσο καταναλωτή.
2. Προσθέστε το αραιωτικό στο συμπυκνωμένο διάλυμα. Για απλές οικιακές αραιώσεις όπως αυτές που θα μπορούσατε να κάνετε στην κουζίνα, το μόνο που πρέπει να κάνετε πριν ξεκινήσετε είναι να γνωρίζετε πραγματικά τι ποσότητα συμπυκνώματος χρησιμοποιείτε και την κατά προσέγγιση τελική συγκέντρωση που θέλετε να πάρετε. Αραιώστε το συμπύκνωμα με την κατάλληλη ποσότητα αραιωτικού (που προσδιορίζεται σε σχέση με τον αρχικό όγκο του συμπυκνώματος που χρησιμοποιείται. Δείτε παρακάτω:
   • Για παράδειγμα, εάν θέλουμε να αραιώσουμε 1 φλιτζάνι συμπυκνωμένο χυμό πορτοκαλιού στο ένα τέταρτο της αρχικής συγκέντρωσης, τότε προσθέτουμε 3 φλιτζάνια νερό στο συμπύκνωμα. Το τελικό μας μείγμα θα έχει στη συνέχεια 1 φλιτζάνι συμπύκνωμα έως 4 φλιτζάνια του συνολικού υγρού - το ένα τέταρτο της αρχικής συγκέντρωσης.
   • Εδώ είναι ένα πιο περίπλοκο παράδειγμα: αν εμείς 2/3 φλιτζάνι ενός συγκεκριμένου συμπυκνώματος στο ένα τέταρτο της αρχικής συγκέντρωσης, προσθέτουμε 2 φλιτζάνια νερό, επειδή τα 2/3 φλιτζάνια είναι το ένα τέταρτο των 2 & 2/3 φλιτζάνια του συνολικού υγρού.
   • Φροντίστε να προσθέσετε τις ουσίες σε ένα δοχείο αρκετά μεγάλο για τον επιθυμητό τελικό όγκο - ένα μεγάλο μπολ ή παρόμοιο δοχείο.
3. Μπορείτε να αγνοήσετε τον όγκο των κόνεων στις περισσότερες περιπτώσεις. Η σκόνη (όπως ορισμένα μείγματα ποτών) που προστίθεται στα υγρά συνήθως δεν χρειάζεται να θεωρείται ως "αραίωση". Η μεταβολή του όγκου λόγω της προσθήκης μιας μικρής ποσότητας σκόνης σε ένα υγρό είναι συνήθως αρκετά μικρή ώστε να αγνοηθεί. Με άλλα λόγια, προσθέτοντας μικρές ποσότητες σκόνης σε ένα υγρό, απλά προσθέτετε τη σκόνη στον τελικό όγκο του υγρού που θέλετε να επιτύχετε.

Προειδοποιήσεις

• Ακολουθήστε όλες τις οδηγίες ασφαλείας όπως καθορίζονται από την κατασκευαστική εταιρεία ή την εταιρεία σας. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό εάν θέλετε να αραιώσετε ένα όξινο διάλυμα.
• Η εργασία με ένα όξινο διάλυμα μπορεί να απαιτεί πιο λεπτομερή βήματα και οδηγίες ασφαλείας από την αραίωση μη όξινων διαλυμάτων.