Plik współczynnik rozcieńczenia (DF) to liczba wskazująca, ile razy roztwór należy rozcieńczyć, aby uzyskać niższe stężenie. Roztwór może mieć rozpuszczoną substancję stałą, płynną lub gazową. Dlatego jego stężenie zależy od liczby cząstek substancji rozpuszczonej i całkowitej objętości V..
W chemii stosuje się wiele określeń stężenia: m.in. procent, molowy (M), normalny (N). Każdy z nich zależy od określonej ilości substancji rozpuszczonej; od gramów, kilogramów lub moli do ekwiwalentów. Jednak przy zmniejszaniu takich stężeń DF ma zastosowanie do wszystkich tych wyrażeń.
Na powyższym obrazku masz przykład kolejnego rozcieńczania grenadyny. Zwróć uwagę, że od lewej do prawej kolor czerwony staje się jaśniejszy; co jest równe niższemu stężeniu grenadyny.
Współczynnik rozcieńczenia pozwala określić, jak rozcieńczona jest ostatnia szklanka w porównaniu z pierwszą. Tak więc, zamiast prostych właściwości organoleptycznych, z DF doświadczenie można powtórzyć z tej samej butelki grenadyny (roztwór podstawowy); tak, aby w ten sposób zapewnić, że stężenia w nowych naczyniach są równe.
Stężenie grenadyny można wyrazić w dowolnej jednostce; jednakże objętość naczyń jest stała i dla ułatwienia obliczeń używa się po prostu objętości grenadyny rozpuszczonej w wodzie. Suma tych będzie równa V: całkowitej objętości cieczy w szkle.
Podobnie jak w przypadku grenadyny w przykładzie, dzieje się to w laboratorium z każdym innym odczynnikiem. Przygotowuje się stężone roztwory podstawowe, z których pobiera się podwielokrotności i rozcieńcza, aby uzyskać bardziej rozcieńczone roztwory. W ten sposób stara się zmniejszyć ryzyko w laboratorium i straty odczynników..
Indeks artykułów
Rozcieńczanie to procedura umożliwiająca zmniejszenie stężenia roztworu lub jego gęstości. Działanie polegające na zmniejszeniu intensywności koloru w roztworze środka barwiącego można również uznać za rozcieńczenie..
Aby skutecznie rozcieńczyć roztwór do określonego stężenia, pierwszą rzeczą do zrobienia jest wiedzieć, ile razy stężenie roztworu podstawowego jest większe niż stężenie rozcieńczonego roztworu..
W ten sposób wiadomo, ile razy roztwór początkowy należy rozcieńczyć, aby uzyskać roztwór o pożądanym stężeniu. Liczba razy nazywana jest współczynnikiem rozcieńczenia. I w tym składa się z bezwymiarowej frakcji, która wskazuje na rozcieńczenie.
Często spotyka się rozcieńczenie wyrażone np. W następujący sposób: 1/5, 1/10, 1/100 itd. Co to znaczy? Wskazuje po prostu, że aby otrzymać roztwór o pożądanym stężeniu, roztwór podstawowy należy rozcieńczyć tyle razy, ile wskazuje mianownik określonej frakcji..
Jeśli, na przykład, stosuje się rozcieńczenie 1/5, roztwór początkowy należy rozcieńczyć 5 razy, aby uzyskać roztwór o takim stężeniu. Dlatego liczba 5 jest współczynnikiem rozcieńczenia. Przekłada się to następująco: roztwór 1/5 jest pięć razy bardziej rozcieńczony niż matka..
Jak przygotować takie rozwiązanie? Jeśli pobiera się 1 ml roztworu podstawowego, objętość tę należy zwiększyć pięciokrotnie, tak aby stężenie substancji rozpuszczonej rozcieńczyć o współczynnik 1/5. Tak więc, jeśli ma być rozcieńczony wodą (jak w przykładzie z grenadyną), do 1 ml tego roztworu należy dodać 4 ml wody (1 + 4 = 5 ml końcowej objętości Vfa).
Następnie omówimy, jak odjąć i obliczyć DF.
W celu przygotowania rozcieńczenia objętość roztworu wyjściowego lub roztworu podstawowego należy przenieść do kolby miarowej, w której dodaje się wodę, aż do zakończenia pomiaru pojemności kolby miarowej..
W takim przypadku po dodaniu wody do kolby miarowej nie dodaje się żadnej substancji rozpuszczonej. Tak więc masa substancji rozpuszczonej lub roztworu pozostaje stała:
mja = mfa (1)
mja = masa początkowej substancji rozpuszczonej (w stężonym roztworze).
Oraz mfa = masa końcowej substancji rozpuszczonej (w rozcieńczonym roztworze).
Ale m = V x C.Zastępując w równaniu (1), otrzymujemy:
Vja x Cja = Vfa x Cfa (dwa)
Vja = objętość roztworu podstawowego lub roztworu początkowego pobranego do rozcieńczenia.
doja = stężenie roztworu podstawowego lub roztworu początkowego.
Vfa = objętość przygotowanego rozcieńczonego roztworu.
dofa = stężenie rozcieńczonego roztworu.
Równanie 2 można zapisać w następujący sposób:
doja / Cfa = Vfa / Vja (3)
Ale Cja / Cfa z definicji jest Współczynnik rozcieńczenia, ponieważ wskazuje czasy, w których stężenie roztworu podstawowego lub roztworu początkowego jest większe w stosunku do stężenia rozcieńczonego roztworu. W związku z tym wskazuje, jakie rozcieńczenie należy przeprowadzić w celu przygotowania rozcieńczonego roztworu z roztworu podstawowego..
Podobnie z obserwacji równania 3 można wywnioskować, że zależność Vfa / Vja to kolejny sposób na uzyskanie pliku Współczynnik rozcieńczenia. Oznacza to, że jedno z dwóch wyrażeń (Cja/ Cfa, Vfa/ Vja) obowiązują przy obliczaniu FD. Użycie jednego lub drugiego zależy od dostępnych danych.
Do przygotowania rozcieńczonego 0,015 M roztworu NaCl użyto 0,3 M roztworu NaCl. Obliczyć wartość współczynnika rozcieńczenia.
Współczynnik rozcieńczenia wynosi 20. Oznacza to, że aby przygotować rozcieńczony 0,015 M roztwór NaCl, 0,3 M roztwór NaCl należało rozcieńczyć 20 razy:
FD = C.ja / Cfa
0,3 mln / 0,015 mln
dwadzieścia
Wiedząc, że współczynnik rozcieńczenia wynosi 15: jaką objętość wody należy dodać do 5 ml stężonego roztworu glukozy, aby uzyskać pożądane rozcieńczenie?
W pierwszej kolejności przystępujemy do obliczenia objętości rozcieńczonego roztworu (Vfa). Po obliczeniu, z tego obliczana jest objętość wody dodanej w celu rozcieńczenia.
FD = Vfa / Vja.
Vfa = FD x Vja
15 x 5 ml
75 ml
Dodana objętość wody = 75 ml - 5 ml
70 ml
Następnie, w celu przygotowania rozcieńczonego roztworu o współczynniku rozcieńczenia 15, 70 ml wody dodano do 5 ml stężonego roztworu, aby uzyskać końcową objętość 75 ml..
Stężenie podstawowego roztworu fruktozy wynosi 10 g / l. Pożądane jest przygotowanie z niego roztworu fruktozy o stężeniu 0,5 mg / ml. Pobranie 20 ml roztworu podstawowego w celu wykonania rozcieńczenia: jaka powinna być objętość rozcieńczonego roztworu??
Pierwszym krokiem do rozwiązania problemu jest obliczenie współczynnika rozcieńczenia (DF). Po uzyskaniu objętość rozcieńczonego roztworu (Vfa).
Ale przed wykonaniem proponowanych obliczeń należy poczynić następującą obserwację: ilości stężeń fruktozy muszą być umieszczone w tych samych jednostkach. W tym konkretnym przypadku 10 g / l jest równoważne 10 mg / ml, co ilustruje następująca transformacja:
(mg / ml) = (g / l) x (1000 mg / g) x (l / 1000 ml)
W związku z tym:
10 g / l = 10 mg / ml
Kontynuacja obliczeń:
FD = C.ja / Cfa
DF = (10 mg / ml) / (0,2 mg / ml)
pięćdziesiąt
Ale ponieważ Vfa = FD x Vja
Vfa = 50 x 20 ml
1000 ml
Następnie 20 ml roztworu fruktozy o stężeniu 10 g / l rozcieńczono do 1 l roztworu 0,2 g / l.
Przedstawiona zostanie metoda wykonywania seryjnych rozcieńczeń. Masz roztwór glukozy o stężeniu 32 mg / 100 ml, z którego chcesz przygotować przez rozcieńczenie zestaw roztworów glukozy o stężeniach: 16 mg / 100 ml, 8 mg / 100 ml, 4 mg / 100 ml, 2 mg / 100 ml i 1 mg / 100 ml.
Dla każdego ze stężeń wskazanych w oświadczeniu oznakowano 5 probówek. W każdym z nich umieszcza się np. 2 ml wody.
Następnie 2 ml roztworu podstawowego dodaje się do probówki 1 z wodą. Zawartość probówki 1 wytrząsa się i 2 ml jej zawartości przenosi się do probówki 2. Z kolei probówkę 2 wytrząsa się i 2 ml jej zawartości przenosi się do probówki 3; postępując w ten sam sposób z rurkami 4 i 5.
Do probówki 1 dodaje się 2 ml wody i 2 ml roztworu podstawowego o stężeniu glukozy 32 mg / 100 ml. Zatem końcowe stężenie glukozy w tej probówce wynosi 16 mg / 100 ml.
Do probówki 2 dodaje się 2 ml wody i 2 ml zawartości probówki 1 o stężeniu glukozy 16 mg / 100 ml. Następnie w probówce 2 stężenie z probówki 1 rozcieńcza się 2 razy (DF). Zatem końcowe stężenie glukozy w tej probówce wynosi 8 mg / 100 ml.
2 ml wody i 2 ml zawartości probówki 2 dodaje się do probówki 3 przy stężeniu glukozy 8 mg / 100 ml. Podobnie jak w pozostałych dwóch probówkach, stężenie jest podzielone na dwie: 4 mg / 100 ml glukozy w probówce 3.
Z powodów wyjaśnionych powyżej końcowe stężenie glukozy w probówkach 4 i 5 wynosi odpowiednio 2 mg / 100 ml i 1 mg / 100 ml..
DF rurek 1, 2, 3, 4 i 5 w stosunku do roztworu podstawowego wynosi odpowiednio: 2, 4, 8, 16 i 32.
Jeszcze bez komentarzy