Skiedimo Faktoriaus Skaičiuoklė - Momentiniai Laboratorinių Tirpalų Skiedimo Sprendimai

Kas yra skiedimo koeficiento skaičiuoklė?

Skiedimo koeficiento skaičiuoklė nustato tirpalo galutinio tūrio ir pradinio tūrio santykį, kai į tirpalą įpilama tirpiklio. Šis santykis, vadinamas skiedimo koeficientu, parodo, kiek kartų tirpalas tapo mažesnės koncentracijos. Skiedimo koeficientas 10 reiškia, kad dabar tirpalo koncentracija yra dešimtadalis ankstesnės koncentracijos.

Skiedimas – tai tirpalo koncentracijos mažinimo procesas, įpilant daugiau tirpiklio, pavyzdžiui, vandens. Prieš ką nors maišydami mokslininkai, vaistininkai ir laboratorijos technikai apskaičiuoja skiedimo koeficientą, kad tiksliai žinotų, kiek pradinio tirpalo ir tirpiklio sumaišyti.

Skiedimo koeficiento formulė

Skiedimo koeficientas apskaičiuojamas pagal šią formulę:

Skiedimo koeficientas = galutinis tūris ÷ pradinis tūris

• Pradinis tūris: panaudotas pradinio tirpalo kiekis prieš įpilant tirpiklio.
• Galutinis tūris: bendras tirpalo tūris įpylus tirpiklio.

Abu tūriai turi būti išreikšti tais pačiais vienetais. Pats rezultatas neturi vieneto; tai paprastas santykis, todėl atsakymas bus toks pats, nesvarbu, ar tūriai išreikšti mililitrais, ar litrais. Skaičiuoklėje abiejų laukų vienetas nurodytas mililitrais (mL); abiejuose laukuose įvedus kitą vienetą vis tiek gaunamas teisingas koeficientas.

Didesnis už 1 skiedimo koeficientas reiškia, kad tirpalas buvo praskiestas, o tai yra įprastas atvejis. Lygiai 1 skiedimo koeficientas reiškia, kad skiedimas nevyko. Mažesnis nei 1 skiedimo koeficientas reiškia, kad galutinis tūris buvo mažesnis už pradinį; taip nutinka, kai tirpalas veikiau koncentruojamas, pavyzdžiui, garuojant.

Išspręstas pavyzdys

Technikas paima 10 mL pradinio tirpalo ir įpila tirpiklio, kol bendras tūris pasiekia 100 mL.

Skiedimo koeficientas = 100 mL ÷ 10 mL = 10

Dabar tirpalas yra dešimt kartų labiau praskiestas nei pradinis tirpalas. Laboratorijos darbuotojai dažnai tai vadina 1:10 skiedimu: viena dalis pradinio tirpalo sumaišoma su tokiu tirpiklio kiekiu, kad iš viso susidarytų dešimt dalių.

Kaip apskaičiuoti skiedimo koeficientą: žingsnis po žingsnio

1. Išmatuokite pradinio tirpalo pradinį tūrį.
2. Įpilkite tirpiklio, kol mišinys pasieks norimą galutinį tūrį. Galutinis tūris yra visas kiekis po sumaišymo, ne tik įpilto tirpiklio kiekis.
3. Padalykite galutinį tūrį iš pradinio tūrio, kad gautumėte skiedimo koeficientą.
4. Patikrinkite rezultatą. Didesnis nei 1 skaičius patvirtina, kad skiedimas įvyko. Lygiai 1 reiškia, kad abu tūriai buvo vienodi ir niekas nepasikeitė.

Jei pradinis tūris lygus nuliui, skiedimo koeficiento apskaičiuoti negalima, nes dalyba iš nulio neturi apibrėžto atsakymo.

Įprasti skiedimo atvejai

Skiedimo koeficientas ir koncentracija

Kadangi skiedžiant koncentracija mažėja, nauja koncentracija lygi pradinei koncentracijai, padalytai iš skiedimo koeficiento:

Nauja koncentracija = pradinė koncentracija ÷ skiedimo koeficientas

Pavyzdžiui, skiedžiant 2,0 mol/L (M) koncentracijos tirpalą, kurio skiedimo koeficientas yra 20, gaunama galutinė koncentracija 2,0 ÷ 20 = 0,1 M.

Šis ryšys galioja ir atvirkščiai. Jei praskiesto mėginio koncentracija išmatuota, o pradinė koncentracija nežinoma, išmatuotą vertę reikia padauginti iš skiedimo koeficiento:

Pradinė koncentracija = išmatuota koncentracija × skiedimo koeficientas

Mėginys, praskiestas skiedimo koeficientu 10 ir išmatuotas kaip 5 mg/mL, buvo gautas iš pradinio tirpalo, kurio koncentracija 5 × 10 = 50 mg/mL.

Taikymai

Mokslinių tyrimų laboratorijose tirpalai, kurių koncentracija tiksliai nustatyta, ruošiami kasdien. Mokslininkas, norintis iš 5 M pradinio tirpalo paruošti 50 mL 0,5 M natrio chlorido tirpalo, pirmiausia pagal lygtį C₁V₁ = C₂V₂ nustato reikiamą pradinio tirpalo tūrį: (5 M)(V₁) = (0,5 M)(50 mL), todėl V₁ = 5 mL. Skiedimo koeficientas yra 50 ÷ 5 = 10.

Klinikinėse laboratorijose kraujo arba serumo mėginiai skiedžiami, kai rodmuo viršija prietaiso aptikimo intervalą. Sumaišius 1 mL mėginio su 4 mL buferinio tirpalo, iš viso gaunama 5 mL, o skiedimo koeficientas yra 5. Prietaisui pateikus rezultatą, technikas padaugina jį iš 5, kad nustatytų tikrąją vertę pradiniame mėginyje.

Aplinkos tyrimų laboratorijose vandens mėginiai skiedžiami prieš tiriant mikroelementus pagal tokius metodus kaip EPA metodas 200,8. Praskiedus 1 mL mėginio iki 100 mL galutinio tūrio, gaunamas 100 skiedimo koeficientas.

Mikrobiologai naudoja nuoseklųjį skiedimą – vieną po kito atliekamų skiedimų grandinę – bakterijoms mėginyje suskaičiuoti. Perkėlus 1 mL kultūros į 9 mL sterilaus sultinio, iš viso gaunama 10 mL, o to etapo skiedimo koeficientas yra 10. Kartojant procesą, skiedimo koeficientai dauginami tarpusavyje, todėl du tokie etapai sudaro bendrą skiedimo koeficientą 10 × 10 = 100.

Dažnai užduodami klausimai

Kas yra skiedimo koeficientas?

Tai tirpalo galutinio tūrio ir pradinio tūrio santykis po skiedimo. Skiedimo koeficientas 10 reiškia, kad tirpalas yra dešimt kartų labiau praskiestas nei anksčiau.

Kaip apskaičiuoti skiedimo koeficientą?

Padalykite galutinį tūrį iš pradinio tūrio: skiedimo koeficientas = galutinis tūris ÷ pradinis tūris. Praskiedus 10 mL iki 100 mL galutinio tūrio, gaunamas skiedimo koeficientas 100 ÷ 10 = 10.

Ką reiškia 10 skiedimo koeficientas?

Tai reiškia, kad tirpalas praskiestas iki dešimtadalio pradinės koncentracijos. Tai tas pats, kas 1:10 skiedimas: viena dalis pradinio tirpalo sumaišoma su tirpikliu, kad iš viso susidarytų dešimt dalių.

Ar skiedimo koeficientas gali būti mažesnis už 1?

Taip. Mažesnis nei 1 skiedimo koeficientas reiškia, kad galutinis tūris yra mažesnis už pradinį; taip nutinka, kai tirpalas koncentruojamas, o ne skiedžiamas, pavyzdžiui, garuojant.

Kas nutinka, jei pradinis tūris lygus nuliui?

Skiedimo koeficiento apskaičiuoti negalima, nes dalyba iš nulio neapibrėžta. Vietoj rezultato skaičiuoklė rodo klaidos pranešimą.

Kuo skiriasi skiedimo koeficientas nuo skiedimo santykio?

Skiedimo santykis paprastai užrašomas kaip 1:X, lyginant vieną dalį pradinio tirpalo su X bendro dalių skaičiaus. Skiedimo koeficientas 10 atitinka 1:10 skiedimo santykį; abu apibūdina tą patį ryšį, tik skirtingomis formomis.

Šaltiniai

1. Nacionalinis standartų ir technologijos institutas (NIST), tūrio matavimų standartai.
2. JAV aplinkos apsaugos agentūra, metodas 200,8, skirtas mikroelementams vandenyje analizuoti.
3. Klinikinių ir laboratorinių standartų institutas (CLSI), laboratorinių skiedimų dokumentavimo gairės.
4. Harris, D. C. (2015). Quantitative Chemical Analysis (9-asis leidimas). W. H. Freeman and Company.