Kuidas lahuseid lahjendada

Lahjendamine on protsess, mille käigus kontsentreeritud lahus muutub vähem kontsentreerituks. Põhjuseid, miks võib olla vaja lahjendada, on mitmeid. Näiteks biokeemikud lahjendavad lahuseid nende kontsentreeritud vormist, et luua katsetes kasutamiseks uusi lahuseid. Tavalisema lahjendamisviisina lahjendavad baarmenid kanget likööri karastusjoogi või mahlaga, et kokteil oleks maitsvam. Lahjendite lahjendamiseks laborikatsetes on lahjenduse arvutamise formaalne valem C1V1 = C2V2, kus C1 ja C2 tähistavad vastavalt alg- ja lõpplahuse kontsentratsioone ning V1 ja V2 nende ruumalasid.

1
Tehke kindlaks, mida teete ja mida ei tea. Keemias lahjendamine tähendab tavaliselt väikese koguse lahuse võtmist, mille kontsentratsioon on teile teada, seejärel neutraalse vedeliku (nt vee) lisamist, et saada uus suuremamahulise, kuid väiksema kontsentratsiooniga lahus. Seda tehakse keemialaborites väga sageli, kuna tõhususe huvides säilitatakse reaktiive sageli suhteliselt kõrgetes kontsentratsioonides, mida seejärel katsetes kasutamiseks lahjendatakse. Tavaliselt teate enamikus reaalsetes olukordades oma lähtelahuse kontsentratsiooni ja nii kontsentratsiooni kui ka mahtu, mida soovite oma teises lahuses kasutada, kuid mitte esimese lahuse mahtu, mida peate selleni jõudmiseks kasutama. muudes olukordades (eriti koolitööga seotud probleemide korral), peate võib-olla leidma mõne muu pusle osa – näiteks võidakse teile anda algne maht ja kontsentratsioon, seejärel palutakse teil leida lõplik kontsentratsioon, kui lahjendate lahuse etteantud mahuni. . Mis tahes lahjendamise korral on kasulik enne alustamist teha ülevaade teadaolevatest ja tundmatutest muutujatest. Käsitleme näiteprobleemi. Oletame, et meie ülesandeks on lahjendada 5 M (molaarne) lahus veega, et saada 1 liiter (0,3  US gal) 1 mM (milimolaarset) lahust. Sel juhul teame lahuse kontsentratsiooni, millest me alustame, ning soovitud mahtu ja kontsentratsiooni, kuid mitte seda, kui palju esialgsesse lahusesse peame selle saavutamiseks vett lisama. Meeldetuletus: keemias on M kontsentratsiooni mõõt, mida nimetatakse molaarsuseks, mis näitab aine mooli liitri kohta.

2
Ühendage oma väärtused valemiga C1V1 = C2V2. Selles valemis on C1 lähtelahuse kontsentratsioon, V1 on lähtelahuse ruumala, C2 on lõpplahuse kontsentratsioon ja V2 on lõpplahuse ruumala. Teadaolevate väärtuste ühendamine selle võrrandiga võimaldab teil leida tundmatu väärtuse minimaalse raskusega. Abiks võib olla küsimärgi panemine selle muutuja ette, mille jaoks lahendate. Jätkame oma näidet. Me ühendaksime oma teadaolevad väärtused järgmiselt: C1V1 = C2V2(5 M)V1 = (1 mM) (1 L). Meie kahel kontsentratsioonil on erinevad ühikud. Peatume siin ja jätkame järgmise sammuga.

3
Arvestage kõik ühikute erinevused. Kuna lahjendused hõlmavad muutusi kontsentratsioonis (mis võivad mõnikord olla üsna suured), ei ole harvad juhud, kui teie võrrandi kaks muutujat on erinevates ühikutes. Kuigi see on kergesti tähelepanuta jäetud, võivad teie võrrandis mittevastavad ühikud põhjustada teie vastuse suurusjärgus kõrvalekaldeid. Enne lahendamist teisendage kõik väärtused erinevate kontsentratsiooni- ja/või mahuühikutega. Meie näites kasutame kontsentratsiooni M (molaarne) ja mM (milimolaarne) jaoks erinevaid ühikuid. Teisendame oma teise mõõtmise väärtuseks M:1 mM × 1 M/1000 mM (1 M kohta on 1000 mM.) = 0,001 M

4
Lahendage, et leida puuduv muutuja. Kui kõik teie ühikud ühtivad, lahendage võrrand. Seda saab peaaegu alati teha lihtsa algebraga. Jätsime oma näiteülesande siia: (5 M)V1 = (1 mM)(1 L). Lahendame V1 oma uute ühikutega.(5 M)V1 = (0,001 M)(1 L)V1 = (0,001 M)(1 L)/(5 M).V1 = 0,0002 L. ehk 0,2 ml.

5
Saate aru, kuidas oma vastust praktiliselt kasutada. Oletame, et olete leidnud oma puuduva väärtuse, kuid te pole kindel, kuidas seda uut teavet reaalse maailma lahjenduse jaoks rakendada, mida peate tegema. See on arusaadav – matemaatika ja loodusteaduste keel ei sobi mõnikord pärismaailmale. Kui teate võrrandis C1V1 = C2V2 kõik neli väärtust, lahjendage järgmiselt: Mõõtke lahuse ruumala V1 kontsentratsiooniga C1. Seejärel lisage kogumahu V2 saamiseks piisavalt lahjendusvedelikku (vett jne). Sellel uuel lahusel on soovitud kontsentratsioon (C2). Näiteks meie näites mõõdaksime esmalt 0,2 ml meie 5 M lahust. Järgmisena lisame nii palju vett, et lahuse maht oleks 1 l: 1 L – 0,0002 L = 0,9998 L ehk 999,8 ml. Teisisõnu lisaksime oma pisikesele lahuseproovile 999,8 ml vett. Meie uue lahjendatud lahuse kontsentratsioon on 1 mM, mida me kõigepealt tahtsimegi.

6
Teabe saamiseks lugege mis tahes pakendit. Põhjuseid, miks võiksite teha lahjendusi kodus, köögis või mõnes muus keemiavälises laboris, on palju erinevaid. Näiteks kontsentraadist apelsinimahla valmistamine on lihtsalt lahjendamine. Paljudel juhtudel on lahjendamist vajavatel toodetel kuskil pakendil teave lahjenduse kohta, mis tuleb teha. Neil võib olla isegi täpsed juhised, mida järgida. Siin on mõned asjad, mida teabe otsimisel otsida:Kasutava toote mahtKasutatava lahjendusvedeliku mahtKasutatava lahjendusvedeliku tüüp (tavaliselt vesi)Spetsiaalsed segamisjuhised Tõenäoliselt ei näe täpsete kontsentratsioonide kohta teavet kasutatavatest vedelikest. See teave on tavatarbija jaoks üleliigne.

7
Lisage kontsentreeritud lahusele lahjendina toimiv aine. Lihtsate majapidamises kasutatavate lahjenduste jaoks, näiteks need, mida võite teha köögis, peate enne alustamist teadma ainult kasutatava kontsentraadi kogust ja ligikaudset lõppkontsentratsiooni, mida soovite. Lahjendage kontsentraat sobiva koguse lahjendusvedelikuga, mis määratakse võrreldes kasutatava kontsentraadi algmahuga. Vt allpool: Näiteks kui tahame lahjendada 1 tassi kontsentreeritud apelsinimahla 1/4 esialgsest kontsentratsioonist, lisame kontsentraadile 3 tassi vett. Meie lõplik segu sisaldaks 1 tassi kontsentraati 4 tassi kogu vedelikus – 1/4 selle algkontsentratsioonist. Siin on keerulisem näide: kui sooviksime lahjendada 2/3 tassi kontsentraati 1/4 esialgsest kontsentratsioonist, teeksime lisage 2 tassi vett, sest 2/3 tassi on 1/4 2 ja 2/3 tassi kogu vedelikust. Lisage oma ained kindlasti anumasse, mis on piisavalt suur, et mahutada soovitud lõppmahu – suur kauss või sarnane anum.

8
Enamikul juhtudel eirake pulbrite mahtu. Pulbrite (nagu teatud joogisegud) vedelikele lisamist ei pea tavaliselt pidama “lahjenduseks”. Väikese koguse pulbri vedelikule lisamisel tekkiv mahumuutus on tavaliselt piisavalt väike, et seda saaks tõhusalt ignoreerida. Teisisõnu, kui lisate vedelikule väikeses koguses pulbrit, lisage pulber soovitud vedeliku lõppmahuni ja segage.