De utspädningsfaktor (DF) är ett tal som anger hur många gånger en lösning måste spädas för att erhålla en lägre koncentration. Lösningen kan ha antingen ett fast ämne, en vätska eller ett gasformigt upplöst ämne. Därför beror dess koncentration på antalet lösta partiklar och den totala volymen V..
Inom kemi används många uttryck för koncentration: procent, molar (M), normal (N), bland andra. Var och en av dem beror på en begränsad mängd löst ämne; från gram, kilogram eller mol, till ekvivalenter. DF gäller dock alla dessa uttryck när man minskar sådana koncentrationer.
I bilden ovan har du ett exempel på en successiv utspädning av grenadin. Observera att från röd till höger blir den röda färgen ljusare. vilket är lika med en lägre koncentration av grenadin.
Med utspädningsfaktorn kan du bestämma hur utspätt det sista glaset jämfört med det första. Istället för enkla organoleptiska egenskaper kan experimentet med DF upprepas från samma flaska grenadin (stamlösning); så att det på detta sätt säkerställs att koncentrationen av de nya fartygen är lika.
Koncentrationen av grenadin kan uttryckas i vilken enhet som helst; emellertid är kärlens volym konstant och för att underlätta beräkningarna används volymerna av grenadin upplöst i vatten helt enkelt. Summan av dessa kommer att vara lika med V: den totala volymen vätska i glaset.
Som med grenadinen i exemplet händer det i laboratoriet med något annat reagens. Koncentrerade stamlösningar bereds, från vilka alikvoter tas och späds för att erhålla mer utspädda lösningar. På detta sätt försöker den minska riskerna i laboratoriet och förluster av reagens..
Artikelindex
Utspädning är ett förfarande som möjliggör minskning av koncentrationen av en lösning eller densitet. Verkan för att minska intensiteten av färgen i en lösning av ett färgämne kan också betraktas som en utspädning..
För att framgångsrikt späda en lösning till en viss koncentration är det första att göra att veta hur många gånger koncentrationen av stamlösningen är större än koncentrationen av den utspädda lösningen..
Således är det känt hur många gånger den ursprungliga lösningen måste spädas för att erhålla en lösning med önskad koncentration. Antalet gånger är det som kallas utspädningsfaktorn. Och i den består den i en dimensionlös fraktion som indikerar en utspädning.
Det är vanligt att hitta en utspädning som exempelvis uttrycks på följande sätt: 1/5, 1/10, 1/100, etc. Vad betyder det här? Det indikerar helt enkelt att för att erhålla en lösning med önskad koncentration måste stamlösningen spädas så många gånger som indikeras av nämnaren för den nämnda fraktionen..
Om exempelvis 1/5 spädning används måste den ursprungliga lösningen spädas 5 gånger för att erhålla en lösning med denna koncentration. Därför är siffran 5 utspädningsfaktorn. Detta översätts som följer: 1/5 lösningen är fem gånger mer utspädd än modern..
Hur förbereder jag en sådan lösning? Om 1 ml av stamlösningen tas måste denna volym femdubblas så att koncentrationen av det lösta ämnet späds med en faktor på 1/5. Så, om den ska spädas med vatten (som i grenadinexemplet) till 1 ml av denna lösning, måste 4 ml vatten tillsättas (1 + 4 = 5 ml slutlig volym VF).
Därefter diskuterar vi hur man drar av och beräknar DF.
För att bereda en utspädning tas en volym av en initial lösning eller en stamlösning till en mätkolv, där vatten tillsätts tills mätkapaciteten för mätkolven är klar..
I detta fall, när vatten tillsätts till mätkolven, tillsätts ingen löst massa. Så, lösningen eller lösningen förblir konstant:
mi = mF (1)
mi = massa initialt löst ämne (i koncentrerad lösning).
Och MF = massan av den slutliga lösningen (i utspädd lösning).
Men, m = V x C. Genom att ersätta i ekvation (1) har vi:
Vi x Ci = VF x CF (två)
Vi = volym av lager eller initial lösning som togs för att göra utspädningen.
Ci = koncentrationen av råvaran eller den ursprungliga lösningen.
VF = volym av den utspädda lösningen som bereddes.
CF = koncentration av den utspädda lösningen.
Ekvation 2 kan skrivas enligt följande:
Ci / CF = VF / Vi (3)
Men, Ci / CF per definition är Utspädningsfaktor, eftersom det anger tiderna för att koncentrationen av stam- eller initiallösningen är större i förhållande till koncentrationen av den utspädda lösningen. Därför indikerar den utspädningen som ska utföras för att bereda den utspädda lösningen från stamlösningen..
På samma sätt kan man från observationen av ekvation 3 dra slutsatsen att förhållandet V.F / Vi är ett annat sätt att få Utspädningsfaktor. Det vill säga något av de två uttrycken (Ci/ CF, VF/ Vi) är giltiga för beräkning av FD. Användningen av den ena eller den andra beror på tillgängliga data.
En 0,3 M NaCl-lösning användes för att bereda en utspädd 0,015 M NaCl-lösning Beräkna värdet av utspädningsfaktorn.
Utspädningsfaktorn är 20. Detta indikerar att för att bereda den utspädda 0,015 M NaCl-lösningen, måste 0,3 M NaCl-lösningen spädas 20 gånger:
FD = Ci / CF
0,3M / 0,015M
tjugo
Att veta att utspädningsfaktorn är 15: vilken volym vatten borde ha satts till 5 ml av en koncentrerad glukoslösning för att göra önskad utspädning?
Som ett första steg fortsätter vi med att beräkna volymen av den utspädda lösningen (VF). En gång beräknad beräknas volymen vatten som tillsätts för att göra utspädningen utifrån detta.
FD = VF / Vi.
VF = FD x Vi
15 x 5 ml
75 ml
Tillsatt volym vatten = 75 ml - 5 ml
70 ml
För att bereda den utspädda lösningen med en utspädningsfaktor på 15 tillsattes sedan 70 ml vatten till 5 ml av den koncentrerade lösningen för att ge den slutliga volymen 75 ml..
Koncentrationen av en fruktosstamlösning är 10 g / L. Det är önskvärt att framställa en fruktoslösning med en koncentration av 0,5 mg / ml ur den. Ta 20 ml stamlösning för att göra utspädningen: vad ska volymen av den utspädda lösningen vara??
Det första steget för att lösa problemet är att beräkna utspädningsfaktorn (DF). När den väl erhållits, volymen av den utspädda lösningen (VF).
Men innan du gör den föreslagna beräkningen är det nödvändigt att göra följande iakttagelser: mängderna av fruktoskoncentrationer måste placeras i samma enheter. I detta speciella fall motsvarar 10 g / L 10 mg / ml, varvid denna situation illustreras av följande transformation:
(mg / ml) = (g / L) x (1000 mg / g) x (L / 1 000 ml)
Därför:
10 g / L = 10 mg / ml
Fortsätter beräkningarna:
FD = Ci / CF
DF = (10 mg / ml) / (0,2 mg / ml)
femtio
Men eftersom VF = FD x Vi
VF = 50 x 20 ml
1000 ml
Därefter späddes 20 ml av 10 g / l fruktoslösningen till 1 liter 0,2 g / 1 lösning.
En metod för att göra serieutspädningar kommer att illustreras. Du har en glukoslösning med en koncentration på 32 mg / 100 ml, och från den vill du bereda genom utspädning en uppsättning glukoslösningar med koncentrationer: 16 mg / 100 ml, 8 mg / 100 ml, 4 mg / 100 ml, 2 mg / 100 ml och 1 mg / 100 ml.
5 provrör är märkta för var och en av de koncentrationer som anges i uttalandet. I var och en av dem placeras till exempel 2 ml vatten.
Sedan tillsätts 2 ml av stamlösningen till rör 1 med vatten. Innehållet i rör 1 skakas och 2 ml av innehållet överförs till rör 2. I sin tur skakas rör 2 och 2 ml av innehållet överförs till rör 3; fortsätter på samma sätt med rör 4 och 5.
2 ml vatten och 2 ml stamlösning med en glukoskoncentration på 32 mg / 100 ml tillsätts till rör 1. Så den slutliga glukoskoncentrationen i detta rör är 16 mg / 100 ml.
Till rör 2 tillsätts 2 ml vatten och 2 ml av innehållet i rör 1 med en glukoskoncentration på 16 mg / 100 ml. Därefter späds koncentrationen av rör 1 i rör 2 två gånger (DF). Så den slutliga glukoskoncentrationen i detta rör är 8 mg / 100 ml.
2 ml vatten och 2 ml av innehållet i rör 2 tillsätts till rör 3 med en glukoskoncentration på 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 anledning som förklarats ovan är den slutliga glukoskoncentrationen i rör 4 respektive 5 2 mg / 100 ml och 1 mg / 100 ml..
DF för rör 1, 2, 3, 4 och 5, i förhållande till stamlösningen, är: 2, 4, 8, 16 respektive 32.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.