HÍGÍTÁSI TÉNYEZŐ: MIBŐL ÁLL, HOGYAN SZEREZHETŐ BE, PÉLDÁK - KÉMIA - 2026

A hígítási tényező (DF) egy szám, amely jelzi, hogy hányszor kell hígítani az oldatot az alacsonyabb koncentráció elérése érdekében. Az oldat oldható akár szilárd, folyékony vagy gáznemű oldott anyagban. Ezért koncentrációja az oldott részecskék számától és a teljes V térfogattól függ.

A kémia területén a koncentráció számos kifejezését használják: többek között százalékos, moláris (M), normál (N). Mindegyik függ a véges mennyiségű oldott anyagtól; grammoktól, kilogrammoktól vagy anyajegyektől ekvivalensekig. Az ilyen koncentrációk csökkentésekor a DF mindezen kifejezésekre vonatkozik.

Forrás: Nem nyújtotta be géppel olvasható szerző. Leridant ~ commonswiki feltételezve (szerzői jogi állítások alapján)., a Wikimedia Commonson keresztül

A fenti képen látható a grenadin egymást követő hígításának egy példája. Vegye figyelembe, hogy balról jobbra a piros szín világosabb lesz; ami megegyezik a grenadin alacsonyabb koncentrációjával.

A hígítási tényező lehetővé teszi annak meghatározását, hogy az utolsó üveg miként hígul az elsővel. Így az egyszerű érzékszervi tulajdonságok helyett az FD-vel a kísérletet meg lehet ismételni ugyanabból a grenadin-palackból (törzsoldat); így biztosítva, hogy az új edények koncentrációja egyenlő legyen.

A grenadin koncentrációja bármilyen egységben kifejezhető; azonban az edények térfogata állandó, és a számítások megkönnyítése érdekében a vízben oldott grenadin térfogatait egyszerűen felhasználják. Ezek összege V: a teljes folyadék térfogata az üvegben.

Mint a példában szereplő grenadinnal, a laboratóriumban minden más reagenssel megtörténik. Koncentrált törzsoldatokat készítünk, amelyekből alikvotokat veszünk és hígítjuk, hogy hígabb oldatokat kapjunk. Ilyen módon csökkenti a laboratóriumi kockázatokat és a reagensek veszteségeit.

Mi a hígítási tényező?

Hígítás

A hígítás olyan eljárás, amely lehetővé teszi az oldat koncentrációjának vagy sűrűségének csökkentését. A szín intenzitásának csökkentése egy színezék oldatában szintén hígításnak tekinthető.

Az oldat bizonyos koncentrációra történő sikeres hígításához az első lépés, hogy megtudjuk, hogy a törzsoldat koncentrációja hányszor nagyobb, mint a hígított oldat koncentrációja.

Így ismert, hogy a kiindulási oldatot hányszor kell hígítani, hogy a kívánt koncentrációjú oldatot kapjuk. A hígítási tényezőnek az alkalmainak száma. És ebben egy dimenzió nélküli frakcióban áll, amely hígítást jelez.

tényezők

Gyakori, hogy hígítást találnak, például a következők szerint kifejezve: 1/5, 1/10, 1/100 stb. Mit is jelent ez? Egyszerűen azt jelzi, hogy a kívánt koncentrációjú oldat előállítása érdekében a törzsoldatot hányszor kell hígítani, amint azt a megnevezett frakció nevezője jelzi.

Ha például 1/5-os hígítást alkalmaznak, akkor a kiindulási oldatot ötször kell hígítani, hogy ilyen koncentrációjú oldatot kapjon. Ezért az 5. szám a hígítási tényező. Ez a következőképpen fordul: az 1/5 oldat ötször hígabb, mint az anya.

Hogyan készítsünk ilyen megoldást? Ha 1 ml törzsoldatot veszünk, akkor ezt a térfogatot meg kell ötszörösíteni, hogy az oldott anyag koncentrációja 1/5-ös hígítású legyen. Tehát, ha ez lesz a vízzel hígítható (mint a Grenadine példában), hogy 1 ml ennek az oldatnak 4 ml vizet kell hozzáadni a (1 + 4 = 5 ml végtérfogat V _F).

Ezután megvitatjuk, hogyan lehet levonni és kiszámítani a DF-t.

Hogyan szerezheti meg a hígítási tényezőt?

Levonás

A hígítás elkészítéséhez a kiindulási vagy törzsoldat mennyiségét egy mérőlombikba visszük, majd vizet adunk hozzá, amíg a mérőlombik mérési kapacitása meg nem fejeződik.

Ebben az esetben, amikor vizet adagolnak a mérőlombikhoz, nem adódik oldott tömeg. Tehát az oldott vagy oldat tömege állandó marad:

m _i = m _f (1)

m _i = a kezdeti oldott anyag tömege (koncentrált oldatban).

És m _f = a végső oldott anyag tömege (hígított oldatban).

De m = V x C. Az (1) egyenlettel helyettesítve:

V _i x C _i = V _f x C _f (2)

V _i = a hígításhoz vett alapanyag vagy kiindulási oldat térfogata.

C _i = a törzs vagy a kezdeti oldat koncentrációja.

V _f = az elkészített hígított oldat térfogata.

C _f = a hígított oldat koncentrációja.

A 2. egyenlet a következőképpen írható:

C _i / C _f = V _f / V _i (3)

Két érvényes kifejezés az FD-hez

De, C _i / C _f definíció szerint a hígítási faktor, mivel ez azt jelzi, a szer, hogy a koncentrációja az állomány vagy a kezdeti oldatban nagyobb, mint az a koncentráció a hígított oldat. Ezért azt jelzi, hogy milyen hígítást kell elvégezni a hígított oldat törzsoldatból való előállításához.

Hasonlóképpen, a 3. egyenlet megfigyelése alapján arra a következtetésre lehet jutni, hogy a _Vf / V _{i kapcsolat} egy másik módszer a hígítási tényező elérésére. Vagyis a két kifejezés (C _i / C _f, V _f / V _i) bármelyike érvényes az FD kiszámítására. Az egyik vagy a másik felhasználása a rendelkezésre álló adatoktól függ.

Példák

1. példa

0,3 M NaCl-oldatot használtunk hígított 0,015 M NaCl-oldat elkészítéséhez, kiszámoltuk a hígítási tényező értékét.

A hígítási tényező 20. Ez azt jelzi, hogy a hígított 0,015 M nátrium-klorid-oldat elkészítéséhez a 0,3 mólos nátrium-klorid-oldatot 20-szor kell hígítani:

FD = C _i / C _f

0,3 M / 0,015 M

húsz

2. példa

Tudva, hogy a hígítási tényező 15: milyen mennyiségű vizet kellett hozzáadni 5 ml koncentrált glükóz-oldathoz a kívánt hígításhoz?

Első lépésként kiszámítják a hígított oldat (V _f) térfogatát. A kiszámítás után ebből kiszámítják a hígításhoz hozzáadott víz mennyiségét.

FD = V _f / V _i.

V _f = FD x V _i

15 x 5 ml

75 ml

Hozzáadott vízmennyiség = 75 ml - 5 ml

70 ml

Ezután a hígított oldat 15-es hígítási tényezővel történő előállításához 5 ml koncentrált oldathoz 70 ml vizet adtunk, hogy a végső térfogat 75 ml legyen.

3. példa

A fruktóz törzsoldat koncentrációja 10 g / l. Kívánatos előállítani egy 0,5 mg / ml koncentrációjú fruktóz oldatot. 20 ml törzsoldat bevétele a hígításhoz: mekkora legyen a hígított oldat térfogata?

A probléma megoldásának első lépése a hígítási tényező (DF) kiszámítása. Miután megszerezték, kiszámítják a hígított oldat (V _f) térfogatát.

A javasolt számítás elvégzése előtt azonban a következő megfigyelést kell elvégezni: ugyanazon egységekben kell elhelyeznünk a fruktózkoncentráció mennyiségét. Ebben az esetben 10 g / L felel meg 10 mg / ml-nek, ezt a helyzetet a következő átalakítás szemlélteti:

(mg / ml) = (g / L) x (1000 mg / g) x (L / 1000 ml)

Így:

10 g / L = 10 mg / ml

A számítások folytatása:

FD = C _i / C _f

DF = (10 mg / ml) / (0,2 mg / ml)

ötven

De mivel V _f = FD x V _i

V _f = 50 x 20 ml

1000 ml

Ezután 20 ml 10 g / l fruktóz oldatot 1 liter 0,2 g / l oldatra hígítunk.

4. példa

A soros hígítás előállításának módszerét szemléltetjük. Van egy glükóz oldat, amelynek koncentrációja 32 mg / 100 ml, és abból kívánatos hígítás útján elkészíteni egy sor glükóz oldatot, amelynek koncentrációja: 16 mg / 100 ml, 8 mg / 100 ml, 4 mg / 100 ml, 2 mg / 100 ml és 1 mg / 100 ml.

Folyamat

5 kémcsövet jelölnek meg minden egyes koncentrációban, amelyet a nyilatkozatban jeleztek. Mindegyikbe például 2 ml vizet helyezünk.

Ezután vízzel az 1. csőbe 2 ml törzsoldatot adunk. Az 1. cső tartalmát rázatjuk, és tartalmának 2 ml-ét átvisszük a 2. csőbe. Ezután a 2. csövet rázatjuk, és tartalmának 2 ml-ét átvisszük a 3. csőbe; ugyanolyan módon járunk el a 4. és 5. csövekkel.

Magyarázat

Az 1. csőbe 2 ml vizet és 2 ml törzsoldatot adunk, amelynek glükózkoncentrációja 32 mg / 100 ml. Tehát a végső glükózkoncentráció ebben a csőben 16 mg / 100 ml.

A 2. csőhöz hozzáadunk 2 ml vizet és az 1. cső tartalmának 2 ml-ét 16 mg / 100 ml glükózkoncentrációval. Ezután a 2. csőben az 1. cső koncentrációját kétszer hígítjuk (DF). Tehát a végső glükózkoncentráció ebben a csőben 8 mg / 100 ml.

2 ml vizet és 2 ml 2-es cső tartalmát adjuk a 3-as csőhöz, 8 mg / 100 ml glükózkoncentrációval. És hasonlóan a másik két csőhöz, a koncentrációt két részre osztják: 4 mg / 100 ml glükóz a 3. csőben.

A fentebb kifejtett okból a 4. és 5. csövekben a végső glükózkoncentráció 2 mg / 100 ml és 1 mg / 100 ml.

Az 1., 2., 3., 4. és 5. cső DF értéke a törzsoldathoz képest: 2, 4, 8, 16 és 32.

Irodalom

1. Aus e Tute. (Sf). Hígítási tényező számítása. Készült: ausetute.com.au
2. JT (második). Hígítási tényező.. Forrás: csus.edu
3. A hígítások súgója. (Sf). Forrás: uregina.ca
4. Joshua. (2011. június 5.). Hígítás és hígítási tényező közötti különbség. DifferenceBetween.net. Helyreállítva: különbség.net
5. Whitten, Davis, Peck és Stanley. Kémia. (8. kiadás). CENGAGE Tanulás.
6. Innováció. (2014. március 11.). Soros hígítások. Helyreállítva: 3.uah.es