عند العمل مع المواد الكيميائية ، غالبًا ما يكون من المهم معرفة مقدار مادة كيميائية معينة تتعامل معها. هناك عدد من الطرق التي يمكنك استخدامها للحصول على هذه المعلومات اعتمادًا على المواد المحددة التي تعمل بها والمعدات المتوفرة لديك. في كثير من الحالات ، من المفيد رسم البيانات بالرسم البياني أيضًا ، لذا فأنت لا تتعامل فقط مع الأرقام الأولية. يمنحك الرسم البياني منظورًا وغالبًا ما يتيح الوصول إلى نقاط بيانات متعددة بلمحة واحدة. الرسوم البيانية الأكثر استخدامًا لهذا هي منحنيات المعايرة بالتحليل الحجمي.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
منحنى المعايرة هو رسم بياني يوضح كلاً من حجم مادة كيميائية ودرجة حموضة المحلول المحتوي على تلك المادة الكيميائية على محور ثنائي الأبعاد. يتم تمثيل الحجم كمتغير مستقل ، في حين أن الرقم الهيدروجيني هو متغير تابع.
ما هي المعايرة؟
المعايرة هي شكل من أشكال التحليل الكيميائي ، وهي مفيدة في تحديد تركيز مكون كيميائي معين داخل المحلول. يتم استخدام المعايرة عندما تكون المادة الكيميائية التي يتم قياسها معروفة ، ولكن حجمها داخل المحلول غير معروف. في المعايرة بالتحليل الحجمي ، تُضاف كمية مُقاسة من محلول بتركيز معروف (يُعرف بالمعايرة) إلى المحلول بتركيز غير معروف (يُعرف باسم التحليل). بعد اكتمال أي تفاعل كيميائي بين المحلين ، يتم إجراء قياسات لتحديد حجم المادة الكيميائية التي يتم قياسها والموجودة في المحلول النهائي. نظرًا لأن تركيبة جهاز المعايرة معروفة ، وتم تحديد جميع المواد الكيميائية الموجودة في المحاليل ، يتم استخدام هذه المعلومات لتحديد مقدار المادة الكيميائية الموجودة في التحليل.
منحنيات المعايرة
منحنيات المعايرة بالتحليل الحجمي عبارة عن رسوم بيانية تعرض المعلومات التي تم جمعها بالمعايرة بالتحليل الحجمي. يتم عرض المعلومات على محور ثنائي الأبعاد ، عادةً مع حجم كيميائي على المحور الأفقي ودرجة حموضة المحلول على المحور الرأسي. يوضح منحنى الرسم البياني التغيير في المحلول pH حيث يتغير حجم المادة الكيميائية بسبب إضافة المعاير. الحجم الكيميائي هو متغير مستقل على الرسم البياني ، بينما الرقم الهيدروجيني (الذي يتغير مع زيادة حجم المادة الكيميائية المقاسة) هو متغير تابع.
قراءة الرسم البياني للمعايرة
تُظهر منحنيات المعايرة كيف يتغير الأس الهيدروجيني للمحلول عندما تضاف مادة كيميائية معروفة إلى المحلول ، لذلك تمنحك أي نقطة على طول المنحنى معلومات عن الرقم الهيدروجيني للمحلول باعتباره حجم المادة الكيميائية المعروفة يزيد. يُظهر الرسم البياني عادةً زيادة تدريجية في الرقم الهيدروجيني حتى يتم تحييد جميع أيونات الهيدروجين تقريبًا في المحلول ؛ في هذه المرحلة ، يزيد الرسم البياني بشكل حاد. تستمر هذه الحركة الرأسية تقريبًا حتى يبدأ الحل في التحول إلى الأساسي ، وعند هذه النقطة يتراجع الرسم البياني مرة أخرى. تتبع جميع منحنيات المعايرة بالتحليل الحجمي للأحماض أو القواعد تقريبًا نفس الشكل.
باستخدام الرسم البياني ، يمكن أن تكون النقطة التي يحدث عندها التعادل (المشار إليها بالانحراف الحاد للمنحنى) وجدت ، كما يمكن أن تكون نقطة التكافؤ حيث يصل الحل إلى توازن (وهو في منتصف الطريق لأعلى ميل). كما تظهر بوضوح النقطة التي تتوقف عندها مستويات الأس الهيدروجيني مرة أخرى. استخدام هذه النقاط (وأحيانًا نقاط أخرى محددة على طول الخط) والبيانات الأخرى حول المواد الكيميائية المعنية ، من الممكن حساب تركيز المادة الكيميائية المعروفة داخل المحللة.