- ما هو عامل التخفيف؟
- تخفيف
- العوامل
- كيف تحصل على عامل التخفيف؟
- المستقطع
- تعبيرين صالحين لـ FD
- أمثلة
- مثال 1
- مثال 2
- مثال 3
- مثال 4
- معالجة
- تفسير
- المراجع
و عامل التخفيف (DF) هو الرقم الذي يشير إلى عدد المرات التي يجب أن تضعف حل للحصول على تركيز أقل. يمكن أن يحتوي المحلول على مادة مذابة صلبة أو سائلة أو غازية مذابة. لذلك ، يعتمد تركيزه على عدد جزيئات المذاب والحجم الكلي V.
في مجال الكيمياء ، يتم استخدام العديد من تعبيرات التركيز: النسبة المئوية ، الضرس (M) ، العادي (N) ، من بين أمور أخرى. كل واحد منهم يعتمد على كمية محدودة من المذاب ؛ من الجرامات أو الكيلوجرامات أو المولات إلى ما يعادلها. ومع ذلك ، عند تقليل هذه التركيزات ، يتم تطبيق DF على كل هذه التعبيرات.
المصدر: بقلم لم يتم تقديم مؤلف يمكن قراءته آليًا. يفترض Leridant ~ commonswiki (بناءً على مطالبات حقوق النشر). ، عبر ويكيميديا كومنز
يظهر مثال على التخفيف المتتالي من الرمان في الصورة أعلاه. لاحظ أن اللون الأحمر يصبح أفتح من اليسار إلى اليمين ؛ وهو ما يعادل تركيز أقل من الغرينادين.
يسمح لك عامل التخفيف بتحديد مدى تمييع الزجاج الأخير مقارنة بالأول. وبالتالي ، بدلاً من الخصائص الحسية البسيطة ، يمكن تكرار التجربة باستخدام FD من نفس زجاجة الغرينادين (محلول المخزون) ؛ بحيث يتم بهذه الطريقة التأكد من تساوي تركيزات الأوعية الجديدة.
يمكن التعبير عن تركيز الجرينادين في أي وحدة ؛ ومع ذلك ، فإن حجم الأوعية ثابت ، ولتسهيل الحسابات ، يتم استخدام أحجام الغرينادين الذائبة في الماء ببساطة. مجموع هذه يساوي V: الحجم الكلي للسائل في الزجاج.
كما هو الحال مع الغرينادين في المثال ، فإنه يحدث في المختبر مع أي كاشف آخر. يتم تحضير حلول المخزون المركزة ، والتي يتم أخذ أجزاء منها ، وتخفيفها للحصول على المزيد من الحلول المخففة. وبهذه الطريقة تسعى لتقليل المخاطر في المختبر وخسائر الكواشف.
ما هو عامل التخفيف؟
تخفيف
التخفيف هو إجراء يسمح بتقليل تركيز المحلول أو كثافته. يمكن أيضًا اعتبار إجراء تقليل شدة اللون في محلول تلوين بمثابة تخفيف.
لتخفيف محلول بنجاح إلى تركيز معين ، فإن أول شيء يجب فعله هو معرفة عدد المرات التي يكون فيها تركيز محلول المخزون أكبر من تركيز المحلول المخفف.
وبالتالي ، من المعروف عدد المرات التي يجب فيها تخفيف المحلول الأولي للحصول على محلول بالتركيز المطلوب. عدد المرات هو ما يعرف بعامل التخفيف. وفي هذا يتكون ، في جزء بلا أبعاد ، مما يشير إلى التخفيف.
العوامل
من الشائع إيجاد تخفيف معبر عنه ، على سبيل المثال ، على النحو التالي: 1/5 ، 1/10 ، 1/100 ، إلخ. ماذا يعني هذا؟ إنه يشير ببساطة إلى أنه للحصول على حل بالتركيز المطلوب ، يجب تخفيف محلول المخزون عدة مرات كما هو موضح بواسطة مقام الكسر المحدد.
إذا تم ، على سبيل المثال ، استخدام التخفيف 1/5 ، يجب تخفيف المحلول الأولي 5 مرات للحصول على محلول بهذا التركيز. لذلك ، الرقم 5 هو عامل التخفيف. هذا يترجم على النحو التالي: محلول 1/5 مخفف أكثر بخمس مرات من الأم.
كيف تعد مثل هذا الحل؟ إذا تم أخذ 1 مل من محلول المخزون ، فيجب مضاعفة هذا الحجم خمس مرات ، بحيث يتم تخفيف تركيز المذاب بمعامل 1/5. لذلك ، إذا كان سيتم تخفيفه بالماء (كما في مثال غرينادين) ، يجب إضافة 4 مل من الماء إلى 1 مل من هذا المحلول (1 + 4 = 5 مل من الحجم النهائي V F).
بعد ذلك ، سنناقش كيفية خصم وحساب DF.
كيف تحصل على عامل التخفيف؟
المستقطع
لتحضير التخفيف ، يتم أخذ حجم من محلول أولي أو محلول مخزون إلى دورق حجمي ، حيث يُضاف الماء حتى تكتمل سعة قياس الدورق الحجمي.
في هذه الحالة ، عند إضافة الماء إلى الدورق الحجمي ، لا يتم إضافة أي كتلة مذابة. لذلك ، تظل كتلة المذاب أو المحلول ثابتًا:
م أنا = م و (1)
م أنا = كتلة المذاب الأولي (في المحلول المركز).
و m f = كتلة المذاب النهائي (في المحلول المخفف).
لكن ، m = V x C. بالتعويض في المعادلة (1) ، لدينا:
V i x C i = V f x C f (2)
V i = حجم المخزون أو المحلول الأولي الذي تم اتخاذه لعمل التخفيف.
C i = تركيز المخزون أو المحلول الأولي.
V f = حجم المحلول المخفف الذي تم تحضيره.
C f = تركيز المحلول المخفف.
يمكن كتابة المعادلة 2 على النحو التالي:
C i / C f = V f / V i (3)
تعبيرين صالحين لـ FD
لكن C i / C f بحكم التعريف هو عامل التخفيف ، لأنه يشير إلى الأوقات التي يكون فيها تركيز المخزون أو المحلول الأولي أكبر بالنسبة لتركيز المحلول المخفف. لذلك ، يشير إلى التخفيف الذي سيتم إجراؤه لتحضير المحلول المخفف من محلول المخزون.
وبالمثل ، من ملاحظة المعادلة 3 ، يمكن استنتاج أن علاقة V f / V i هي طريقة أخرى للحصول على عامل التخفيف. أي أن أي من التعبيرين (C i / C f ، V f / V i) صالح لحساب FD. يعتمد استخدام أحدهما أو الآخر على البيانات المتاحة.
أمثلة
مثال 1
تم استخدام محلول كلوريد الصوديوم 0.3 مولار لتحضير محلول كلوريد الصوديوم المخفف 0.015 مولار احسب قيمة عامل التخفيف.
عامل التخفيف هو 20. يشير هذا إلى أنه لتحضير محلول كلوريد الصوديوم المخفف 0.015 مولار ، يجب تخفيف محلول كلوريد الصوديوم 0.3 مولار 20 مرة:
FD = C i / C و
0.3 م / 0.015 م
عشرين
مثال 2
مع العلم أن عامل التخفيف هو 15: ما هو حجم الماء الذي يجب إضافته إلى 5 مل من محلول الجلوكوز المركز لعمل التخفيف المطلوب؟
كخطوة أولى ، يتم حساب حجم المحلول المخفف (V f). بمجرد الحساب ، يتم حساب حجم الماء المضاف لإجراء التخفيف.
FD = V f / V أنا.
V و = FD x V i
15 × 5 مل
75 مل
الحجم المضاف من الماء = 75 مل - 5 مل
70 مل
بعد ذلك ، لتحضير المحلول المخفف بعامل تخفيف 15 ، تمت إضافة 70 مل من الماء إلى 5 مل من المحلول المركز للحصول على الحجم النهائي 75 مل.
مثال 3
تركيز محلول مخزون الفركتوز هو 10 جم / لتر. من المرغوب فيه التحضير منه ، محلول الفركتوز بتركيز 0.5 مجم / مل. أخذ 20 مل من محلول المخزون لعمل التخفيف: ما هو حجم المحلول المخفف؟
الخطوة الأولى في حل المشكلة هي حساب عامل التخفيف (DF). بمجرد الحصول عليها ، سيتم حساب حجم المحلول المخفف (V f).
ولكن قبل إجراء الحساب المقترح ، من الضروري إجراء الملاحظة التالية: يجب أن نضع كميات تركيزات الفركتوز في نفس الوحدات. في هذه الحالة بالذات ، 10 جم / لتر تعادل 10 مجم / مل ، ويتضح هذا الموقف من خلال التحويل التالي:
(مجم / مل) = (جم / لتر) × (1000 مجم / جم) × (لتر / 1،000 مل)
هكذا:
10 جم / لتر = 10 مجم / مل
متابعة الحسابات:
FD = C i / C و
DF = (10 مجم / مل) / (0.2 مجم / مل)
خمسون
ولكن بما أن V f = FD x V i
الخامس و = 50 × 20 مل
1،000 مل
بعد ذلك ، تم تخفيف 20 مل من محلول الفركتوز 10 جم / لتر إلى 1 لتر من محلول 0.2 جم / لتر.
مثال 4
سيتم توضيح طريقة عمل التخفيفات المتسلسلة. يوجد محلول جلوكوز بتركيز 32 مجم / 100 مل ، ومن المرغوب فيه تحضير مجموعة من محاليل الجلوكوز بتركيزات: 16 مجم / 100 مل ، 8 مجم / 100 مل ، 4 مجم / 100 مل ، 2 مجم / 100 مل و 1 مجم / 100 مل.
معالجة
تم تمييز 5 أنابيب اختبار لكل تركيز من التركيزات الموضحة في البيان. في كل منها ، على سبيل المثال ، يتم وضع 2 مل من الماء.
ثم إلى الأنبوب 1 بالماء ، يضاف 2 مل من محلول المخزون. يتم اهتزاز محتوى الأنبوب 1 ونقل 2 مل من محتواه إلى الأنبوب 2. في المقابل ، يتم اهتزاز الأنبوب 2 ونقل 2 مل من محتوياته إلى الأنبوب 3 ؛ بنفس الطريقة مع الأنابيب 4 و 5.
تفسير
يضاف 2 مل من الماء و 2 مل من محلول المخزون بتركيز جلوكوز 32 مجم / 100 مل إلى الأنبوب 1. لذا فإن تركيز الجلوكوز النهائي في هذا الأنبوب هو 16 مجم / 100 مل.
إلى الأنبوب 2 ، يضاف 2 مل من الماء و 2 مل من محتويات الأنبوب 1 بتركيز جلوكوز 16 مجم / 100 مل. ثم ، في الأنبوب 2 ، يتم تخفيف تركيز الأنبوب 1 مرتين (DF). لذا فإن تركيز الجلوكوز النهائي في هذا الأنبوب هو 8 مجم / 100 مل.
يضاف 2 مل من الماء و 2 مل من محتويات الأنبوب 2 إلى الأنبوب 3 ، بتركيز جلوكوز 8 مجم / 100 مل. ومثل الأنبوبين الآخرين ، ينقسم التركيز إلى قسمين: 4 مجم / 100 مل من الجلوكوز في الأنبوب 3.
للسبب الموضح أعلاه ، يكون تركيز الجلوكوز النهائي في الأنابيب 4 و 5 ، على التوالي ، 2 مجم / 100 مل و 1 مجم / 100 مل.
DF للأنابيب 1 و 2 و 3 و 4 و 5 ، بالنسبة لمحلول المخزون ، هي: 2 و 4 و 8 و 16 و 32 على التوالي.
المراجع
- أوس ه توت. (سادس). حسابات عامل التخفيف. مأخوذة من: ausetute.com.au
- جي تي (الثانية). عامل التخفيف.. مأخوذة من: csus.edu
- التخفيفات تساعد. (سادس). مأخوذة من: uregina.ca
- جوشوا. (5 يونيو 2011). الفرق بين التخفيف وعامل التخفيف. DifferenceBetween.net. تم الاسترجاع من: differentbetween.net
- ويتن ، ديفيس ، بيك وستانلي. كيمياء. (الطبعة الثامنة). سينجاج ليرنينج.
- ابتكرك. (11 مارس 2014). التخفيفات التسلسلية. تم الاسترجاع من: 3.uah.es