Spädningslösningar

Spädning är processen att göra en koncentrerad lösning mindre koncentrerad. Det finns ett antal anledningar till varför man skulle vilja utföra en utspädning, allt från allvarliga till mer generella. Till exempel gör biokemister nya utspädda lösningar av sin koncentrerade form för användning i sina experiment, medan en bartender i andra änden av spektrumet späder sprit med en läsk eller juice för att göra en cocktail godare. Den formella formeln för att beräkna en utspädning är C1V1=C2V2, där C1 och C2 representerar koncentrationerna av de initiala respektive slutliga lösningarna, och V1 och V2 representerar deras volymer.

Steg

Metod 1 av 2: Exakt utspädning av koncentrat med utspädningsekvationen

Bild med titeln Dilute Solutions Steg 1
1. Bestäm vad du gör och inte vet. Att utföra en utspädning i kemi innebär vanligtvis att man tar en liten mängd av en lösning med känd koncentration och sedan tillsätter en neutral vätska (som vatten) för att göra en ny lösning med större volym men lägre koncentration. Detta händer ofta i laboratorier eftersom reagenserna av effektivitetsskäl ofta lagras i relativt höga koncentrationer som späds ut för användning i experiment. I praktiken kommer du vanligtvis att känna till den initiala koncentrationen av lösningen och koncentrationen och volymen av din andra, önskade lösning, men inte volymen av den första lösningen du vill använda för att komma dit.
  • I andra situationer (särskilt i skoluppgifter) kan du behöva hitta en annan pusselbit -- till exempel kan en ursprunglig volym och koncentration ha getts, instruerad att bestämma slutkoncentrationen om du kan späda lösningen till en viss volym. Vid en utspädning är det bra att göra en översikt över kända och okända variabler innan du börjar.
  • Låt oss ta itu med ett exempelproblem. Anta att uppdraget är att späda en 5 M lösning med vatten för att göra 1 l av en 1 mM-att göra en lösning. I det här fallet vet vi koncentrationen av startlösningen och den målvolym och koncentration vi vill uppnå, men inte hur mycket av den ursprungliga lösningen (som vi ska späda ut med vatten) vi behöver för att komma dit.
  • Påminnelse: Inom kemi är M ett koncentrationsmått som kallas Molaritet, eller antalet mol av ett ämne per liter.
Bild med titeln Dilute Solutions Steg 2
2. Använd dina värden i formeln C1V1=C2V2. I denna formel är C1 koncentrationen av utgångslösningen, V1 volymen av den initiala lösningen, C2 koncentrationen av den slutliga lösningen och V2 volymen av den slutliga lösningen. Att använda dina givna värden i denna ekvation bör ge dig det okända värdet med ett minimum av ansträngning.
  • Det kan vara bra att sätta ett frågetecken framför enheten som du behöver bestämma för att hjälpa dig att lösa det.
  • Låt oss fortsätta med vårt exempel. Vi använder våra exempelvärden enligt följande:
  • C1V1=C2V2
  • (5 M)V1=(1mM)(1L). Våra två koncentrationer har olika enheter. Låt oss stanna här och gå vidare till nästa steg.
  • Bild med titeln Dilute Solutions Steg 3
    3. Vänligen ta hänsyn till eventuella skillnader i enheter. Eftersom utspädningar leder till förändringar i koncentrationen (som ibland kan vara ganska stora) är det inte ovanligt att två variabler i din ekvation har olika enheter. Även om detta lätt förbises, kan felaktiga enheter i din ekvation leda till ett svar i flera storleksordningar. Innan du löser problemet måste du kontrollera alla värden med olika koncentrations- och/eller volymenheter att konvertera.
  • I vårt exempel använder vi olika enheter för koncentrationen M (molar) och mM (millimolar). Låt oss konvertera vår andra mätning till M:
  • 1 mM × 1 M/1 000 mM
  • =0,001 M
  • Bild med titeln Dilute Solutions Steg 4
    4. Lösa. När alla enheter matchar, lös ekvationen. Detta kan nästan alltid göras med enkel algebra.
  • Vi fortsätter med vårt exempelproblem: (5 M)V1=(1mM)(1L). Låt oss V1 lösa med våra nya enheter.
  • (5 M)V1=(0,001M)(1L)
  • V1=(0,001M)(1L)/(5M).
  • V1=0,0002 l eller 0,2 ml
  • Bild med titeln Dilute Solutions Steg 5
    5. Förstå hur du använder det här svaret praktiskt. Anta att du har hittat ditt saknade värde, men du är osäker på att tillämpa denna nya data på en utspädning som du faktiskt vill utföra. Detta är förståeligt - matematikens och naturvetenskapens språk lämpar sig ibland inte bra för den verkliga världen. Om du lägger in alla fyra värdena i ekvationen C1V1=C2V2 vet, utför utspädningen enligt följande:
  • Mät volymen V1 av lösningen med koncentration C1. Tillsätt sedan tillräckligt med spädningsmedel (vatten, etc.).), till en total volym av V2. Denna nya lösning ger dig den önskade koncentrationen (C2).
  • I vårt exempel mäter du till exempel först 0,2 ml av lösningen av vår 5 M lösning. Tillsätt sedan tillräckligt med vatten för att öka volymen av lösningen till 1 l: 1 l - 0,0002 l = 0,9998 l eller 999,8 ml. Med andra ord, vi tillsätter 999,8 ml vatten till vårt lilla prov av lösningen. Den nya utspädda lösningen har en koncentration på 1 mM, vilket är vad vi ville uppnå i första hand.
  • Metod 2 av 2: Gör enkla, praktiska utspädningar

    Bild med titeln Dilute Solutions Steg 6
    1. Läs informationen på förpackningen. Det finns många anledningar till varför du kanske vill göra en utspädning hemma, i köket eller någon annan icke-laboratoriemiljö. Till exempel är den enkla handlingen att göra apelsinjuice av koncentrat en utspädning. I många fall kommer produkter som kräver utspädning att innehålla mer information om utspädningen på förpackningen. De kan till och med ge exakta anvisningar att följa. Här är några saker att tänka på när du letar efter information:
    • Volymen av produkten som ska användas
    • Volymen av spädningsmedlet som ska användas
    • Vilken typ av spädningsmedel som ska användas (vanligtvis vatten)
    • Speciella blandningsinstruktioner
    • Det kommer du förmodligen Nej se information om de exakta koncentrationerna av vätskorna som används. Denna information är överflödig för genomsnittskonsumenten.
    Bild med titeln Dilute Solutions Steg 7
    2. Tillsätt spädningsmedlet till den koncentrerade lösningen. För enkla hushållsspädningar, som de du kanske gör i köket, är allt du egentligen behöver veta innan du börjar den mängd koncentrat du använder och den ungefärliga slutkoncentration du vill få. Späd ut koncentratet med lämplig mängd spädningsmedel (vilket bestäms i förhållande till den initiala volymen av det använda koncentratet. Se nedan:
  • Om vi ​​till exempel vill späda 1 kopp koncentrerad apelsinjuice till en fjärdedel av den initiala koncentrationen, tillsätter vi 3 koppar tillsätt vatten till koncentratet. Vår slutliga blandning kommer då att ha 1 kopp koncentrat för 4 koppar av den totala vätskan - en fjärdedel av den initiala koncentrationen.
  • Här är ett mer komplext exempel: om vi 2/3 kopp av ett visst koncentrat till en fjärdedel av den ursprungliga koncentrationen, tillsätter vi 2 koppar vatten till det, eftersom 2/3 kopp är en fjärdedel av 2&2/3 koppar total vätska.
  • Se till att lägga till ämnena i ett kärl som är tillräckligt stort för den slutliga volymen du vill ha - en stor skål eller liknande behållare.
  • Bild med titeln Dilute Solutions Steg 8
    3. Du kan ignorera volymen av pulver i de flesta fall. Pulver (som vissa dryckesblandningar) som tillsätts i vätskor bör vanligtvis inte betraktas som en "utspädning". Volymförändringen på grund av tillsatsen av en liten mängd pulver till en vätska är vanligtvis liten nog att ignorera. Med andra ord, genom att tillsätta små mängder pulver till en vätska, tillsätter du helt enkelt pulvret till den slutliga volymen vätska du vill uppnå.

    Varningar

    • Följ alla säkerhetsriktlinjer enligt anvisningar från tillverkningsföretaget eller ditt företag. Detta är särskilt viktigt om du vill späda en sur lösning.
    • Att arbeta med en sur lösning kan kräva mer detaljerade steg och säkerhetsriktlinjer än att späda icke sura lösningar.

    Оцените, пожалуйста статью