Utspädningsfaktor

Serieutspädning

Vad är utspädningsfaktorn?

han Utspädningsfaktor (FD) är ett nummer som indikerar de tider som en lösning måste utspädas för att få en lägre koncentration. Lösningen kan ha upplöst antingen ett fast, flytande eller gasformigt lösta ämnen.

Därför beror dess koncentration på antalet partiklar i det lösta ämnet och den totala volymen v.

Inom kemiområdet används många koncentrationsuttryck: procent, molar (m), normal (n), bland andra. Var och en av dem beror på en begränsad mängd lösta ämnen; Från gram, kilogram eller mol till motsvarande.

Men när du minskar sådana koncentrationer gäller FD för alla dessa uttryck.

I den överlägsna bilden finns ett exempel på en successiv utspädning. Observera att från vänster till höger blir den violetta färgen tydligare; vilket är lika med en lägre koncentration av provet.

Utspädningsfaktorn gör det möjligt att bestämma hur utspädd det sista kärlet är beläget med avseende på det första. I stället för enkla organoleptiska egenskaper kan experimentet upprepas från samma FD från samma flaska moderlösning eller prov, så att det säkerställs att koncentrationerna av de nya fartygen är lika.

Koncentrationen kan uttryckas i vilken enhet som helst; Volymen på fartygen är emellertid konstant, och för att underlätta beräkningarna är den helt enkelt till exempel till provets volymer upplöst i vatten. Summan av dessa kommer att vara lika med V: Volymen av total vätska i glaset.

Som med exempelprovet händer det i laboratoriet med något annat reagens. Koncentrerade mödrarlösningar är beredda, varav alikvoter tas och utspädas för att få mer utspädda lösningar. Detta syftar till att minska laboratorierisker och reagensförluster.

Vad är utspädningsfaktorn?

Utspädning

Utspädning är en procedur som möjliggör minskning av koncentrationen av en lösning eller dess densitet. Åtgärden för att minska färgintensiteten i en färglösning kan också betraktas som en utspädning.

För att framgångsrikt utspäda en lösning på en viss koncentration är det första som måste göras att veta hur många gånger koncentrationen av moderlösningen är större i förhållande till koncentrationen av den utspädda lösningen.

Det kan tjäna dig: kaliumdikromat: formel, egenskaper, risker och användningar

Således måste den initiala lösningen spädas ut för att erhålla en lösning med önskad koncentration. Antalet gånger är det som kallas utspädningsfaktorn. Och detta består i en dimensionslös fraktion, vilket indikerar en utspädning.

Faktorer

Det är vanligt att hitta en utspädning uttryckt, till exempel, enligt följande: 1/5, 1/10, 1/100, etc. Detta indikerar att för att erhålla en lösning med den önskade koncentrationen, moderlösningen som nämnaren för den fraktion som heter.

Om till exempel 1/5 utspädning används måste den initiala lösningen utspädas för att erhålla en lösning med denna koncentration 5 gånger. Därför är nummer 5 utspädningsfaktorn. Detta översätter på följande sätt: 1/5 -lösningen är fem gånger mer utspädd än modern.

Hur man förbereder denna lösning? Om 1 ml av moderlösningen tas, måste denna volym dras upp, så att koncentrationen av det lösta ämnet utspäddes av en 1/5 faktor. Så om det kommer att spädas ut med vatten (som i exemplet) bör 1 ml av denna lösning tillsättas 4 ml vatten (1+4 = 5 ml slutvolym V_F).

Därefter kommer det att kommenteras hur man härleder och beräknar FD.

Hur får du utspädningsfaktorn?

Avdrag

För att förbereda en utspädning tas en initial lösning eller mamma till en förvärrad kolv, där vatten tillsätts till att slutföra måttens kapacitet på den ovannämnda kolven.

I detta fall, när vatten tillsätts till den aggorerade kolven, läggs inte massan av det lösta ämnet. Sedan förblir massan av lösta ämnen eller lösningen konstant:

m_Yo = m_F     (1)

m_Yo = massa för det initiala lösta ämnet (i den koncentrerade lösningen).

Och M_F = massa av det slutliga lösta lösta ämnet (i den utspädda lösningen).

Men m = v x c. Byte i ekvation (1), du har:

V_Yo x c_Yo = V_F x c_F   (2)

V_Yo = Volym av modern eller den första lösningen som togs till utspädning.

C_Yo = koncentration av modern eller den första lösningen.

V_F = volym av den utspädda lösningen som framställdes.

C_F = koncentration av den utspädda lösningen.

Ekvation 2 kan skrivas enligt följande:

C_Yo / C_F = V_F / V_Yo    (3)

Två giltiga uttryck för FD

Men c_Yo / C_F  Per definition är Utspädningsfaktor, Eftersom det indikerar de tider att koncentrationen av modern eller den initiala lösningen är större i förhållande till koncentrationen av den utspädda lösningen.

Indikerar därför utspädningen som ska utföras för att framställa lösningen utspädd från moderlösningen.

Kan tjäna dig: destillerat vatten

På samma sätt kan det från observation av ekvation 3 dras slutsatsen att förhållandet v_F / V_Yo Det är ett annat sätt att få Utspädningsfaktor. Det vill säga någon av de två uttryck (c_Yo/C_F, V_F/V_Yoär giltiga för att beräkna FD. Användningen av det ena eller det andra beror på tillgängliga data.

Exempel

Exempel 1

En 0,3 M NaCl -lösning användes för att framställa en 0,015 M utspädd lösning. Beräkna utspädningsfaktorvärdet.

Utspädningsfaktorn är 20. Detta indikerar att för att framställa den utspädda lösningen av NaCl 0,015 M måste 0,3 M NaCl -lösningen spädas ut 20 gånger:

Fd = c_Yo / C_F

0,3 m / 0,015 m

tjugo

Exempel 2

Att veta att utspädningsfaktorn är 15: Vilken volym vatten ska tillsättas till 5 ml av en koncentrerad glukoslösning för att göra önskad utspädning?

Som första steg beräknas volymen för den utspädda lösningen (v_F). När den har beräknats, beräknas den tillsatta vattenvolymen för att göra utspädningen.

Fd = V_F / V_Yo.

V_F = FD X V_Yo

15 x 5 ml

75 ml

Tillagd vattenvolym = 75 ml - 5 ml

70 ml

För att framställa den utspädda lösningen med en utspädningsfaktor på 15, 5 ml från den koncentrerade lösningen sattes 70 ml vatten till att slutföra den slutliga volymen på 75 ml.

Exempel 3

Koncentrationen av en fruktosmoderlösning är 10 g/l. Det är önskvärt att förbereda en fruktoslösning från den med en koncentration av 0,5 mg/ml. Ta från 20 ml moderlösning till utspädning: Vad ska vara volymen för den utspädda lösningen?

Det första steget för att lösa problemet är att beräkna utspädningsfaktorn (FD). När den har erhållits kommer volymen för den utspädda lösningen att beräknas (v_F).

Men innan den beräknas beräkningen är det nödvändigt att göra följande observation: du måste placera mängder av fruktoskoncentrationer i samma enheter. I detta specifika fall motsvarar 10 g/L 10 mg/ml, vilket illustrerar denna situation genom följande omvandling:

(mg/ml) = (g/l) x (1.000 mg/g) x (l/1.000 ml)

Därför:

10 g/L = 10 mg/ml

Fortsätter med beräkningarna:

Kan tjäna dig: aminer

Fd = c_Yo / C_F

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

femtio

 Men som v_F = FD X V_Yo

V_F = 50 x 20 ml

1.000 ml

Så 20 ml av 10 g/L -fruktoslösningen, 1L av 0,2 g/L -lösning utspäddes.

Exempel 4

En metod för att göra seriella utspädningar kommer att illustreras. Det finns en glukoslösning med en koncentration av 32 mg/100 ml, och från den är den önskad/100 ml, 2 mg/100 ml och 1 mg/100 ml.

Procedur

5 teströr är märkta för var och en av de koncentrationer som anges i uttalandet. I var och en placeras till exempel 2 ml vatten.

Sedan till rör 1 med vatten tillsätts 2 ml av moderlösningen. Innehållet i röret 1 omrörs och 2 ml av dess innehåll överförs till rör 2. I sin tur är rör 2 upprörd och 2 ml av dess innehåll överförs till rör 3; Fortsätter på samma sätt med rör 4 och 5.

Förklaring

Till rör 1 tillsätts 2 ml vatten och 2 ml av moderlösningen med en glukoskoncentration av 32 mg/100 ml. Så den slutliga glukoskoncentrationen i detta rör är 16 av mg/100 ml.

Till röret 2 tillsätts 2 ml vatten och 2 ml av innehållet i röret 1 med en 16 mg/100 ml glukoskoncentration. Sedan, i rör 2, utspäddes koncentrationen av rör 1 2 gånger (FD). Så den slutliga koncentrationen av glukos i detta rör är 8 mg/100 ml.

Till rör 3 2 ml vatten och 2 ml rör 2 -innehåll tillsätts, med en glukoskoncentration av 8 mg/100 ml. Och som de andra två rören är koncentrationen uppdelad i två: 4 mg/100 ml glukos i rör 3.

Av den anledningen som förklarats ovan är den slutliga koncentrationen av glukos i rör 4 respektive 5, 2 mg/100 ml och 1 mg/100 ml.

FD för rör 1, 2, 3, 4 och 5, i förhållande till moderlösningen, är: 2, 4, 8, 16 respektive 32.

Referenser

1. Aus och tute. (s.F). Beräkningar av utspädningsfaktor. Taget från: ausetute.com.Au
2. J.T. (s.F.). Utspädningsfaktor. [Pdf]. Taget från: CSUS.Edu
3. Utspädningar hjälp (s.F.). Taget från: urina.Växelström
4. Joshua (2011). Skillnaden mellan utspädning och utspädningsfaktor. Skillnad mellan.netto. Återhämtat sig från: skillnad mellan.netto
5. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kemi (8: e upplagan.). Cengage Learning.
6. Innovarte (2014). Serieutspädningar. Hämtad från: 3.Uah.är