Υπολογιστής μείγματος και αραίωσης διαλυμάτων

Υπολογιστής μείγματος και αραίωσης

Επιλέξτε αν θέλετε να παρασκευάσετε διάλυμα συγκεκριμένης συγκέντρωσης, να βρείτε το ποσοστό μετά την αραίωση ή να αναμείξετε δύο διαλύματα. Χρησιμοποιήστε την ίδια μονάδα για όλους τους όγκους.

Ο τύπος

Όταν προσθέτουμε αραιωτικό χωρίς διαλυμένη ουσία, η ποσότητα της ουσίας διατηρείται: C₁ × V₁ = C₂ × V₂. Για δύο διαλύματα, η τελική συγκέντρωση είναι σταθμισμένος μέσος ως προς τον όγκο.

C₁V₁ = C₂V₂ · C_f = (C_aV_a + C_bV_b)/(V_a + V_b)

Λυμένο παράδειγμα

Από αρχικό διάλυμα 10% θέλουμε 500 ml διαλύματος 2%
V₁ = 2 × 500 ÷ 10 = 100 ml αρχικού διαλύματος
Αραιωτικό: 500 − 100 = 400 ml

Αποτέλεσμα: 100 ml αρχικού διαλύματος + 400 ml αραιωτικού = 500 ml διαλύματος 2%

Πώς υπολογίζονται η αραίωση και η ανάμειξη

Οι συγκεντρώσεις πρέπει να έχουν την ίδια βάση, π.χ. όλες % κ.ό. ή όλες % κ.β. Ο υπολογιστής αναδιατάσσει το ισοζύγιο της διαλυμένης ουσίας για το ζητούμενο μέγεθος.

Η σχέση αραίωσης C₁V₁ = C₂V₂

C₁ και V₁ είναι η συγκέντρωση και ο όγκος του αρχικού διαλύματος, ενώ C₂ και V₂ του αραιωμένου. Το γινόμενό τους εκφράζει τη σταθερή ποσότητα της ουσίας.

Ο όγκος αραιωτικού είναι V₂ − V₁. Αν γνωρίζουμε τον αρχικό όγκο, ο τελικός είναι C₁V₁ / C₂.

Ανάμειξη δύο διαλυμάτων

Προσθέτουμε τις ποσότητες της ουσίας και διαιρούμε με τον συνολικό όγκο. Για παράδειγμα, 200 ml στο 40% και 300 ml στο 10% δίνουν μείγμα 22%.

Ίδια βάση ποσοστού

Δεν συνδυάζουμε απευθείας ποσοστά κατ’ όγκο με ποσοστά κατά βάρος. Μοριακότητα, πυκνότητα και αλκοολικός τίτλος απαιτούν πρόσθετα δεδομένα.

Όρια του μοντέλου

Θεωρούμε ότι οι όγκοι προστίθενται. Δεν λαμβάνονται υπόψη αντιδράσεις, θερμοκρασία, πυκνότητα ή συστολή μείγματος αιθανόλης-νερού· στο εργαστήριο ακολουθήστε το επίσημο πρωτόκολλο.

Ενδιαφέροντα στοιχεία

Ο τύπος είναι ισοζύγιο ύλης

Η σχέση C₁V₁ = C₂V₂ ισχύει όταν το αραιωτικό δεν περιέχει το συστατικό που μετράμε. Αποτελεί βασικό βήμα στην παρασκευή πρότυπων και εργαστηριακών διαλυμάτων.

Νερό και αιθανόλη παρουσιάζουν συστολή

Ο πραγματικός όγκος του μείγματος είναι λίγο μικρότερος από το άθροισμα. Για ακριβή αλκοολομετρία χρειάζονται ειδικοί πίνακες και θερμοκρασιακή διόρθωση.

Οι διαδοχικές αραιώσεις πολλαπλασιάζονται

Δύο αραιώσεις 1:10 ισοδυναμούν συνολικά με 1:100. Κάθε στάδιο υπολογίζεται με τον νέο συνολικό όγκο.

Ο απλός μέσος ισχύει μόνο για ίσους όγκους

Ίσοι όγκοι 10% και 50% δίνουν 30%. Όμως 100 ml στο 10% μαζί με 400 ml στο 50% δίνουν 42%.

Συχνές ερωτήσεις

Πώς υπολογίζω πόσο νερό να προσθέσω σε ένα διάλυμα;

Βρείτε πρώτα V₁ = C₂ × V₂ / C₁. Το νερό ή άλλο αραιωτικό είναι V₂ − V₁.

Τι σημαίνει ο τύπος C1V1 = C2V2;

Δηλώνει ότι η ποσότητα διαλυμένης ουσίας παραμένει σταθερή όταν προσθέτουμε καθαρό αραιωτικό. Με τρία γνωστά μεγέθη βρίσκουμε το τέταρτο.

Πώς φτιάχνω διάλυμα 2% από διάλυμα 10%;

Ο συντελεστής αραίωσης είναι 5: αναμείξτε ένα μέρος διαλύματος 10% με τέσσερα μέρη αραιωτικού.

Πώς βρίσκω το ποσοστό δύο αναμεμειγμένων διαλυμάτων;

Πολλαπλασιάστε κάθε συγκέντρωση με τον όγκο της, προσθέστε τα γινόμενα και διαιρέστε με τον συνολικό όγκο.

Μπορεί η αραίωση να αυξήσει τη συγκέντρωση;

Όχι. Χρειάζεται ισχυρότερο διάλυμα, προσθήκη ουσίας ή αφαίρεση διαλύτη.

Μπορώ να χρησιμοποιήσω λίτρα αντί για ml;

Ναι, αρκεί όλοι οι όγκοι στον ίδιο υπολογισμό να χρησιμοποιούν την ίδια μονάδα.

Είναι κατάλληλο για λιπάσματα ή καθαριστικά;

Ναι, όταν τα ποσοστά έχουν την ίδια βάση. Τηρείτε πάντα την ετικέτα, τα μέσα προστασίας και τις απαγορεύσεις ανάμειξης.

Πηγές

Το Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI) — BIPM Διεθνής βάση για μονάδες όγκου και άλλων μεγεθών.
IUPAC Gold Book — Dilution — International Union of Pure and Applied Chemistry Επίσημος ορισμός της αραίωσης στη χημεία.
Laboratory Biosafety Manual — World Health Organization Αρχές ασφαλούς εργαστηριακής πρακτικής.

Υπολογισμός