วิธีการคำนวณการเจือจาง

คุณต้องการอะไรหลังจากวันที่อากาศร้อนและร้อนอบอ้าว: น้ำมะนาวบริสุทธิ์หรือน้ำมะนาว น้ำมะนาวบริสุทธิ์อาจจะไม่โดนจุด ในทางกลับกันน้ำมะนาวจะสมบูรณ์แบบ

เนื่องจากน้ำมะนาวมีรสชาติของน้ำมะนาวอยู่บ้าง แต่ก็เจือจางด้วยน้ำและเติมน้ำตาลเพื่อให้เป็นไปตามที่คุณต้องการ ในทำนองเดียวกันกับการดื่มน้ำมะนาวเข้มข้นบริสุทธิ์ไม่น่าสนใจนัก นักวิทยาศาสตร์มักไม่ต้องการสารเคมีบริสุทธิ์เข้มข้นเพื่อทำงานที่ต้องการ

ที่แกนกลางของมัน การเจือจางหมายถึงการทำให้สารละลายเริ่มแรกแรงน้อยลง ตัวอย่างเช่น การเติมน้ำลงในน้ำมะนาวบริสุทธิ์ เพื่อให้คุณคงรสชาติของมะนาวไว้และน้ำมะนาวบริสุทธิ์ที่แสบปากไม่แรงเท่าเป็นการเจือจาง

อา โซลูชั่นการทำงาน เป็นโซลูชันที่มีความเข้มข้นน้อยกว่าที่คุณต้องการใช้ อา โซลูชันสต็อก เป็นสารละลายเข้มข้นที่คุณเริ่มต้น ดังนั้นคุณจะได้รับโซลูชันการทำงานอย่างไร? คุณเพิ่ม, เจือจาง หรือตัวทำละลายกับสารละลายสต็อคเพื่อให้ได้สารละลายที่ใช้งานได้

สมมติว่าคุณมีสารละลายกรดไฮโดรคลอริก (HCl) สต็อก 6 M และคุณต้องการ HCl 100 มล. 0.5 M เพื่อทำงานในห้องปฏิบัติการ คุณจะต้องใช้สารละลายสต็อกจำนวนหนึ่งและเติมสารเจือจางลงไป (ในกรณีนี้คือน้ำ) เพื่อให้ได้สารละลายที่มีความเข้มข้นน้อยลง ก่อนดำเนินการต่อ ให้ตั้งชื่อค่าต่างๆ เหล่านี้เพื่อให้ติดตามได้ง่ายขึ้น

1. โซลูชันสต็อกที่คุณมีจะเรียกว่า M₁ หรือโมลาริตีหนึ่ง ตัวห้อยหมายเลขหนึ่งหมายถึงความจริงที่ว่านี่คือความเข้มข้นเริ่มต้น

2. ความเข้มข้นของสารละลายทำงานที่คุณต้องการจะเรียกว่า M₂ หรือโมลาริตี 2. ตัวห้อยหมายเลขสองหมายถึงความจริงที่ว่านี่เป็นวิธีที่สองที่คุณทำ

3. ปริมาณโซลูชันการทำงานที่คุณต้องการจะเรียกว่า V₂ หรือเล่ม 2 ปริมาณนี้คือจำนวนโซลูชันที่คุณต้องการใช้ในห้องปฏิบัติการ

เมื่อคุณได้กำหนดเงื่อนไขเหล่านี้แล้ว จริงๆ แล้วมีสมการที่คุณสามารถใช้คำนวณปริมาตรของสารละลายสต็อกที่คุณจะต้องใช้ (V₁).

สมการนี้เรียกว่า สมการเจือจาง:

สำหรับตัวอย่างนี้:

การแทนที่ตัวแปรจะทำให้คุณ:

ตอนนี้คุณสามารถแก้ปัญหาสำหรับV₁:

ซึ่งหมายความว่าในการทำ 100 มล. ของสารละลาย HCl 0.5 โมลาร์ คุณจะต้องใช้น้ำ 90 มล. และเติม 10 มล. ของ 5 โมลาร์ HCl

วิธีแก้ปัญหาตามเปอร์เซ็นต์สามารถอ้างถึงหนึ่งในสามสิ่ง ดังนั้นโซลูชัน 10% อาจอ้างอิงถึงสิ่งต่อไปนี้:

% w/w = % น้ำหนัก/น้ำหนัก

% w/w อ่านว่า "เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักโดยน้ำหนัก" และหมายความว่าองค์ประกอบของสารละลายมีลักษณะเฉพาะโดยน้ำหนักของสารบางชนิดเมื่อเปรียบเทียบกับน้ำหนักของตัวเจือจาง ตัวอย่างเช่น สารละลายกรดอะซิติก 10% โดยน้ำหนัก หมายความว่าสารละลาย 100 กรัมประกอบด้วยกรดอะซิติก 10 กรัมและน้ำ 90 กรัม

% w/v = % น้ำหนัก/ปริมาตร

%w/v อ่านว่า "เปอร์เซ็นต์น้ำหนักโดยปริมาตร" และหมายความว่าองค์ประกอบของสารละลายมีลักษณะเฉพาะโดยน้ำหนักของสารบางชนิดเมื่อเปรียบเทียบกับปริมาตรของตัวเจือจาง ควรใช้เมื่อพูดถึงการละลายสารเคมีที่เป็นของแข็งให้เป็นของเหลวเจือจาง ตัวอย่างเช่น สารละลาย 10% โดยน้ำหนัก/ปริมาตรของ NaCl หมายถึง 10 กรัมของ NaCl ถูกเติมลงในสารละลายที่มีปริมาตรสุดท้ายสูงถึง 100 มล.

% v/v = % ปริมาณ/ปริมาตรvol

%w/v อ่านว่า "เปอร์เซ็นต์ปริมาตรโดยปริมาตร" และหมายความว่าองค์ประกอบของสารละลายมีลักษณะเฉพาะโดยน้ำหนักของสารบางชนิดเมื่อเปรียบเทียบกับปริมาตรของตัวเจือจาง ควรใช้เมื่อพูดถึงการละลายสารเคมีเหลวให้เป็นของเหลวเจือจาง ตัวอย่างเช่น สารละลาย 10% v/v ของ HCl หมายถึง 10 มล. ของ HCl ถูกเติมลงในน้ำ 90 มล. เพื่อให้ได้สารละลายที่มีปริมาตรสุดท้ายคือ 100 มล.

สมการการเจือจางจะใช้ได้แม้ว่าคุณจะไม่มีโมลาริตีที่เกี่ยวข้องกับสต็อกก็ตาม สมมติว่ามีคนให้สารละลายโซเดียมเอไซด์ในสต็อก 10% แก่คุณ และคุณต้องทำสารละลายทำงาน 0.1% 500 มล. คุณสามารถใช้สมการเดียวกันเพื่อทำดังที่แสดงไว้ที่นี่:

ซึ่งหมายความว่าคุณจะต้องใช้สารละลายสต็อก 10% 5 มล. และเจือจาง 495 มล.

ตราบใดที่คุณมีข้อมูลสามชิ้นที่จะเสียบเข้ากับ สมการเจือจาง คุณจะสามารถแก้ปัญหาที่ไม่รู้จักครั้งสุดท้าย ตอนนี้คุณมีวิธีคำนวณการเจือจางอย่างรวดเร็วเมื่อคุณมีสารละลายสต็อก