Atšķaidījuma Faktora Kalkulators - Momentālas Laboratorijas Šķīdumu Atšķaidīšanas

Kas ir atšķaidīšanas koeficienta kalkulators?

Atšķaidīšanas koeficienta kalkulators nosaka attiecību starp šķīduma galīgo tilpumu un sākotnējo tilpumu pēc šķīdinātāja pievienošanas. Šī attiecība jeb atšķaidīšanas koeficients parāda, cik reižu šķīdums ir kļuvis atšķaidītāks. Atšķaidīšanas koeficients 10 nozīmē, ka šķīduma koncentrācija tagad ir desmitā daļa no iepriekšējās.

Atšķaidīšana ir process, kurā šķīduma koncentrāciju samazina, pievienojot vairāk šķīdinātāja, piemēram, ūdeni. Zinātnieki, farmaceiti un laboratorijas tehniķi aprēķina atšķaidīšanas koeficientu pirms jebkādas maisīšanas, lai precīzi zinātu, cik daudz pamatšķīduma un šķīdinātāja jāsajauc.

Atšķaidīšanas koeficienta formula

Atšķaidīšanas koeficientu aprēķina, izmantojot šo formulu:

Atšķaidīšanas koeficients = galīgais tilpums ÷ sākotnējais tilpums

• Sākotnējais tilpums: izmantotā sākotnējā šķīduma daudzums pirms šķīdinātāja pievienošanas.
• Galīgais tilpums: kopējais šķīduma tilpums pēc šķīdinātāja pievienošanas.

Abiem tilpumiem jābūt izteiktiem vienā un tajā pašā mērvienībā. Pašam rezultātam mērvienības nav; tā ir vienkārša attiecība, tāpēc atbilde ir vienāda neatkarīgi no tā, vai tilpumi norādīti mililitros vai litros. Kalkulatorā abi lauki ir norādīti mililitros (mL); ievadot abos laukos citu mērvienību, joprojām tiek iegūts pareizs koeficients.

Atšķaidīšanas koeficients, kas ir lielāks par 1, nozīmē, ka šķīdums ir atšķaidīts, un tas ir parastais gadījums. Atšķaidīšanas koeficients, kas ir tieši 1, nozīmē, ka atšķaidīšana nav notikusi. Atšķaidīšanas koeficients, kas ir mazāks par 1, nozīmē, ka galīgais tilpums bija mazāks par sākotnējo tilpumu; tas notiek, ja šķīdums tiek koncentrēts, piemēram, iztvaikošanas dēļ.

Aprēķina piemērs

Tehniķis paņem 10 mL pamatšķīduma un pievieno šķīdinātāju, līdz kopējais tilpums sasniedz 100 mL.

Atšķaidīšanas koeficients = 100 mL ÷ 10 mL = 10

Šķīdums tagad ir desmit reižu atšķaidītāks nekā pamatšķīdums. Laboratorijas darbinieki to bieži sauc par 1:10 atšķaidījumu: viena daļa pamatšķīduma, kam pievienots pietiekami daudz šķīdinātāja, lai kopā iegūtu desmit daļas.

Kā aprēķināt atšķaidīšanas koeficientu: soli pa solim

1. Izmēriet pamatšķīduma sākotnējo tilpumu.
2. Pievienojiet šķīdinātāju, līdz maisījums sasniedz vēlamo galīgo tilpumu. Galīgais tilpums ir kopējais daudzums pēc sajaukšanas, nevis tikai pievienotā šķīdinātāja daudzums.
3. Lai iegūtu atšķaidīšanas koeficientu, izdaliet galīgo tilpumu ar sākotnējo tilpumu.
4. Pārbaudiet rezultātu. Skaitlis, kas ir lielāks par 1, apstiprina, ka atšķaidīšana ir notikusi. Skaitlis, kas ir tieši 1, nozīmē, ka abi tilpumi bija vienādi un nekas nemainījās.

Ja sākotnējais tilpums ir nulle, atšķaidīšanas koeficientu nevar aprēķināt, jo dalīšanai ar nulli nav definētas atbildes.

Biežākie atšķaidīšanas gadījumi

Atšķaidīšanas koeficients un koncentrācija

Tā kā atšķaidīšana samazina koncentrāciju, jaunā koncentrācija ir vienāda ar sākotnējo koncentrāciju, kas dalīta ar atšķaidīšanas koeficientu:

Jaunā koncentrācija = sākotnējā koncentrācija ÷ atšķaidīšanas koeficients

Piemēram, atšķaidot 2,0 mol/L (M) šķīdumu ar atšķaidīšanas koeficientu 20, galīgā koncentrācija ir 2,0 ÷ 20 = 0,1 M.

Šī sakarība darbojas arī pretējā virzienā. Ja atšķaidīts paraugs ir izmērīts, bet sākotnējā koncentrācija nav zināma, izmērīto vērtību reizina ar atšķaidīšanas koeficientu:

Sākotnējā koncentrācija = izmērītā koncentrācija × atšķaidīšanas koeficients

Paraugs, kas atšķaidīts ar atšķaidīšanas koeficientu 10 un pēc tam izmērīts kā 5 mg/mL, iegūts no pamatšķīduma ar koncentrāciju 5 × 10 = 50 mg/mL.

Lietojums

Pētniecības laboratorijās katru dienu sagatavo šķīdumus ar precīzi noteiktu koncentrāciju. Zinātnieks, kuram no 5 M pamatšķīduma nepieciešami 50 mL 0,5 M nātrija hlorīda šķīduma, vispirms nosaka nepieciešamo pamatšķīduma tilpumu, izmantojot C₁V₁ = C₂V₂: (5 M)(V₁) = (0,5 M)(50 mL), tātad V₁ = 5 mL. Atšķaidīšanas koeficients ir 50 ÷ 5 = 10.

Klīniskajās laboratorijās asins vai seruma paraugus atšķaida, ja rādījums pārsniedz instrumenta noteikšanas diapazonu. Sajaucot 1 mL parauga ar 4 mL buferšķīduma, kopējais tilpums ir 5 mL un atšķaidīšanas koeficients ir 5. Pēc tam, kad instruments uzrāda rezultātu, tehniķis to reizina ar 5, lai iegūtu patieso vērtību sākotnējā paraugā.

Vides laboratorijās ūdens paraugus atšķaida pirms to pārbaudes uz metālu pēdām, izmantojot tādas metodes kā EPA metode 200,8. Atšķaidot 1 mL parauga līdz galīgajam tilpumam 100 mL, iegūst atšķaidīšanas koeficientu 100.

Mikrobiologi izmanto sērijveida atšķaidījumus — secīgus atšķaidījumus, ko veic vienu pēc otra, — lai saskaitītu baktērijas paraugā. Pārnesot 1 mL kultūras uz 9 mL sterila barotnes šķīduma, kopējais tilpums ir 10 mL, bet šī posma atšķaidīšanas koeficients — 10. Atkārtojot procesu, atšķaidīšanas koeficientus sareizina, tāpēc divi šādi posmi dod kopējo atšķaidīšanas koeficientu 10 × 10 = 100.

Biežāk uzdotie jautājumi

Kas ir atšķaidīšanas koeficients?

Tā ir šķīduma galīgā tilpuma attiecība pret sākotnējo tilpumu pēc atšķaidīšanas. Atšķaidīšanas koeficients 10 nozīmē, ka šķīdums ir desmit reižu atšķaidītāks nekā iepriekš.

Kā aprēķināt atšķaidīšanas koeficientu?

Izdaliet galīgo tilpumu ar sākotnējo tilpumu: atšķaidīšanas koeficients = galīgais tilpums ÷ sākotnējais tilpums. Atšķaidot 10 mL līdz galīgajam tilpumam 100 mL, iegūst atšķaidīšanas koeficientu 100 ÷ 10 = 10.

Ko nozīmē atšķaidīšanas koeficients 10?

Tas nozīmē, ka šķīdums ir atšķaidīts līdz vienai desmitajai daļai no sākotnējās koncentrācijas. Tas ir tas pats, kas 1:10 atšķaidījums: viena daļa sākotnējā šķīduma, kam pievienots šķīdinātājs, lai kopā iegūtu desmit daļas.

Vai atšķaidīšanas koeficients var būt mazāks par 1?

Jā. Atšķaidīšanas koeficients, kas ir mazāks par 1, nozīmē, ka galīgais tilpums ir mazāks par sākotnējo tilpumu; tas notiek, ja šķīdums tiek koncentrēts, nevis atšķaidīts, piemēram, iztvaikošanas dēļ.

Kas notiek, ja sākotnējais tilpums ir nulle?

Atšķaidīšanas koeficientu nevar aprēķināt, jo dalīšana ar nulli nav definēta. Kalkulators rezultāta vietā parāda kļūdas ziņojumu.

Ar ko atšķaidīšanas koeficients atšķiras no atšķaidīšanas attiecības?

Atšķaidīšanas attiecību parasti raksta kā 1:X, salīdzinot vienu daļu sākotnējā šķīduma ar X kopējām daļām. Atšķaidīšanas koeficients 10 atbilst atšķaidīšanas attiecībai 1:10; abas formas apraksta to pašu sakarību.

Atsauces

1. Nacionālais standartu un tehnoloģiju institūts (NIST), tilpuma mērījumu standarti.
2. ASV Vides aizsardzības aģentūra, metode 200,8 elementu pēdu analīzei ūdenī.
3. Klīnisko un laboratoriju standartu institūts (CLSI), vadlīnijas laboratorijas atšķaidījumu dokumentēšanai.
4. Hariss, D. C. (2015). Kvantitatīvā ķīmiskā analīze (9. izd.). W. H. Freeman and Company.