FORTYNNINGSFAKTOR: HVA DEN BESTÅR AV, HVORDAN FÅ DEN, EKSEMPLER - KJEMI - 2025

Den fortynningsfaktor (DF) er et tall som angir hvor mange ganger en oppløsning må fortynnes for å oppnå en lavere konsentrasjon. Oppløsningen kan enten ha et fast, flytende eller et gassformig oppløst stoff. Derfor avhenger dens konsentrasjon av antall partikler i det løste stoffet og det totale volumet V.

Innen kjemi brukes mange uttrykk for konsentrasjon: prosent, molar (M), normal (N), blant andre. Hver av dem er avhengig av en begrenset mengde løst stoff; fra gram, kilo eller mol, til ekvivalenter. Når man reduserer slike konsentrasjoner, gjelder DF imidlertid alle disse uttrykkene.

Kilde: Av Ingen maskinlesbar forfatter gitt. Leridant ~ commonswiki antok (basert på krav om opphavsrett). , via Wikimedia Commons

Et eksempel på en påfølgende fortynning av grenadin er vist på bildet over. Legg merke til at fra venstre til høyre blir rødfargen lysere; som tilsvarer en lavere konsentrasjon av grenadin.

Fortynningsfaktoren lar deg bestemme hvordan fortynnet det siste glasset sammenlignes med det første. I stedet for de enkle organoleptiske egenskapene, kan FD eksperimentet gjentas fra den samme flasken grenadin (stamoppløsning); slik at det på denne måten sikres at konsentrasjonen av de nye fartøyene er like.

Konsentrasjonen av grenadin kan uttrykkes i hvilken som helst enhet; imidlertid er volumet av karene konstant, og for å lette beregningene blir volumene av grenadin oppløst i vann ganske enkelt brukt. Summen av disse vil være lik V: det totale væskevolumet i glasset.

Som med grenadinen i eksemplet, skjer det på laboratoriet med andre reagenser. Konsentrerte stamoppløsninger fremstilles, hvorfra alikvoter tas, og fortynnes for å oppnå mer fortynnede oppløsninger. På denne måten søker den å redusere risikoen i laboratoriet og tap av reagenser.

Hva er fortynningsfaktoren?

fortynning

Fortynning er en prosedyre som gjør det mulig å redusere konsentrasjonen av en løsning eller dens densitet. Handlingen for å redusere fargenes intensitet i en løsning av et fargestoff kan også betraktes som en fortynning.

For å fortynne en løsning til en viss konsentrasjon, er det første du må gjøre å vite hvor mange ganger konsentrasjonen av stamoppløsningen er større enn konsentrasjonen av den fortynnede løsningen.

Det er således kjent hvor mange ganger den opprinnelige løsningen må fortynnes for å oppnå en løsning med ønsket konsentrasjon. Antall ganger er det som kalles fortynningsfaktor. Og i dette består den, i en dimensjonsløs brøk, som indikerer en fortynning.

faktorer

Det er vanlig å finne en fortynning uttrykt for eksempel som følger: 1/5, 1/10, 1/100, etc. Hva betyr dette? Det indikerer ganske enkelt at for å oppnå en løsning med ønsket konsentrasjon, må stamløsningen fortynnes så mange ganger som indikatoren for den nevnte fraksjon.

Hvis for eksempel 1/5 fortynning brukes, må startløsningen fortynnes 5 ganger for å få en løsning med denne konsentrasjonen. Derfor er tallet 5 fortynningsfaktoren. Dette oversettes som følger: 1/5-løsningen er fem ganger mer fortynnet enn moren.

Hvordan forberede en slik løsning? Hvis 1 ml av stamoppløsningen tas, må dette volumet bli dobbel-dobbel, slik at konsentrasjonen av oppløst stoff fortynnes med en faktor på 1/5. Så hvis den skal fortynnes med vann (som i grenadineksemplet), må 4 ml vann tilsettes 1 ml av denne løsningen (1 + 4 = 5 ml sluttvolum _VF ).

Deretter vil vi diskutere hvordan du skal trekke fra og beregne DF.

Hvordan får du fortynningsfaktoren?

Fradrag

For å fremstille en fortynning blir et volum av en start- eller stamoppløsning ført til en volumetrisk kolbe, hvor vann tilsettes til måleevnen til den volumetriske kolben er fullført.

I dette tilfellet, når vann tilsettes til den volumetriske kolben, blir det ikke tilsatt noen oppløst masse. Så forblir massen av løst stoff eller løsning konstant:

m _i = m _f (1)

m _i = masse av den opprinnelige oppløste (i den konsentrerte oppløsningen).

Og m _f = masse av det endelige løste stoffet (i den fortynnede løsningen).

Men, m = V x C. Ved å erstatte i ligning (1), har vi:

V _i x C _i = V _f x C _f (2)

V _i = volum av lager eller initial løsning som ble tatt for å gjøre fortynningen.

C _i = konsentrasjon av bestanden eller den opprinnelige løsningen.

V _f = volum av den fortynnede oppløsningen som ble fremstilt.

C _f = konsentrasjon av den fortynnede løsning.

Ligning 2 kan skrives som følger:

C _i / C _f = V _f / V _i (3)

To gyldige uttrykk for FD

Imidlertid er C _i / _Cf per definisjon fortynningsfaktoren , ettersom den indikerer tidspunktene for konsentrasjonen av bestanden eller den opprinnelige løsningen er større i forhold til konsentrasjonen av den fortynnede løsningen. Derfor indikerer den fortynningen som skal utføres for å fremstille den fortynnede løsningen fra stamløsningen.

På samme måte kan det fra observasjonen av ligning 3 konkluderes at V _f / V _i-forholdet er en annen måte å oppnå fortynningsfaktoren. Det vil si at hvilket som helst av de to uttrykkene (C _i / C _f , V _f / V _i ) er gyldige for å beregne FD. Bruken av det ene eller det andre vil avhenge av tilgjengelige data.

eksempler

Eksempel 1

En 0,3 M NaCl-løsning ble brukt for å fremstille en fortynnet 0,015 M NaCl-løsning. Beregn verdien av fortynningsfaktoren.

Fortynningsfaktoren er 20. Dette indikerer at 0,3 M NaCl-løsning måtte fortynnes 20 ganger for å fremstille den fortynnede 0,015 M NaCl-løsningen:

FD = C _i / C _f

0,3M / 0,015M

tjue

Eksempel 2

Å vite at fortynningsfaktoren er 15: hvilket volum vann burde vært tilsatt til 5 ml av en konsentrert glukoseoppløsning for å lage den ønskede fortynningen?

Som et første trinn beregnes volumet av den fortynnede løsningen ( _Vf ). Når dette er beregnet, beregnes volumet av vann som er tilsatt for å gjøre fortynningen.

FD = V _f / V _i .

V _f = FD x V _i

15 x 5 ml

75 ml

Tilført volum vann = 75 ml - 5 ml

70 ml

For å fremstille den fortynnede oppløsningen med en fortynningsfaktor på 15 ble 70 ml vann tilsatt til 5 ml av den konsentrerte oppløsningen for å gi sluttvolumet på 75 ml.

Eksempel 3

Konsentrasjonen av en fruktose-stamoppløsning er 10 g / L. Det ønskes å fremstille en fruktoseoppløsning med en konsentrasjon på 0,5 mg / ml. Ta 20 ml av stamløsningen for å lage fortynningen: hva skal være volumet på den fortynnede løsningen?

Det første trinnet i å løse problemet er å beregne fortynningsfaktoren (DF). Når det er oppnådd, vil volumet av den fortynnede oppløsningen (V _f ) beregnes .

Men før du foretar den foreslåtte beregningen, er det nødvendig å gjøre følgende observasjon: vi må plassere mengdene fruktosekonsentrasjoner i de samme enhetene. I dette spesielle tilfellet tilsvarer 10 g / L 10 mg / ml, idet denne situasjonen illustreres ved følgende transformasjon:

(mg / ml) = (g / L) x (1000 mg / g) x (L / 1000 ml)

Og dermed:

10 g / L = 10 mg / ml

Fortsetter med beregningene:

FD = C _i / C _f

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

femti

Men siden V _f = FD x V _i

V _f = 50 x 20 ml

1000 ml

Deretter ble 20 ml av 10 g / l fruktoseoppløsning fortynnet til 1 liter 0,2 g / 1 løsning.

Eksempel 4

En metode for å lage seriefortynninger vil bli illustrert. Det er en glukoseoppløsning med en konsentrasjon på 32 mg / 100 ml, og ut fra den er det ønsket å fremstille ved fortynning et sett med glukoseløsninger med konsentrasjoner: 16 mg / 100 ml, 8 mg / 100 ml, 4 mg / 100 ml, 2 mg / 100 ml og 1 mg / 100 ml.

Prosess

5 prøverør er merket for hver av konsentrasjonene som er angitt i setningen. I hver av dem plasseres for eksempel 2 ml vann.

Deretter tilsettes 2 ml av stamløsningen til rør 1 med vann. Innholdet i rør 1 blir ristet og 2 ml av innholdet blir overført til røret 2. I sin tur ristes rør 2 og 2 ml av innholdet overføres til røret 3; fortsetter på samme måte med rør 4 og 5.

Forklaring

2 ml vann og 2 ml stamoppløsning med en glukosekonsentrasjon på 32 mg / 100 ml tilsettes rør 1. Så den endelige glukosekonsentrasjonen i dette røret er 16 mg / 100 ml.

Til rør 2 tilsettes 2 ml vann og 2 ml innholdet i rør 1 med en glukosekonsentrasjon på 16 mg / 100 ml. Deretter, i rør 2, blir konsentrasjonen av rør 1 fortynnet 2 ganger (DF). Så den endelige glukosekonsentrasjonen i dette røret er 8 mg / 100 ml.

2 ml vann og 2 ml innholdet i rør 2 ble tilsatt til rør 3, med en glukosekonsentrasjon på 8 mg / 100 ml. Og som de to andre rørene er konsentrasjonen delt i to: 4 mg / 100 ml glukose i rør 3.

Av forklaringen ovenfor er den endelige glukosekonsentrasjonen i rør 4 og 5 henholdsvis 2 mg / 100 ml og 1 mg / 100 ml.

DF for rør 1, 2, 3, 4 og 5, i forhold til stamløsningen, er henholdsvis 2, 4, 8, 16 og 32.

referanser

1. Aus e Tute. (SF). Fortynningsfaktorberegninger. Hentet fra: ausetute.com.au
2. JT (nd). Fortynningsfaktor. . Hentet fra: csus.edu
3. Fortynninger Hjelp. (SF). Hentet fra: uregina.ca
4. Joshua. (5. juni 2011). Forskjell mellom fortynning og fortynningsfaktor. DifferenceBetween.net. Gjenopprettet fra: differencebetween.net
5. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kjemi. (8. utg.). CENGAGE Læring.
6. Innovere deg. (11. mars 2014). Seriefortynninger. Gjenopprettet fra: 3.uah.es