पातळीकरण गुणांक कॅल्क्युलेटर - त्वरित प्रयोगशाला द्रव्य पातळीकरण

विरलीकरण घटक कॅल्क्युलेटर म्हणजे काय?

विरळक मिसळल्यानंतरच्या द्रावणाच्या अंतिम घनफळाचे सुरुवातीच्या घनफळाशी असलेले गुणोत्तर विरलीकरण घटक कॅल्क्युलेटर शोधतो. हे गुणोत्तर, म्हणजेच विरलीकरण घटक, द्रावण किती पट अधिक विरळ झाले आहे ते दर्शवते. १० इतका विरलीकरण घटक म्हणजे द्रावणाची एकाग्रता पूर्वीच्या एक-दशांश इतकी झाली आहे.

पाण्यासारखा अतिरिक्त विरळक घालून द्रावणाची एकाग्रता कमी करण्याच्या प्रक्रियेला विरलीकरण म्हणतात. शास्त्रज्ञ, औषधनिर्माते आणि प्रयोगशाळा तंत्रज्ञ काहीही मिसळण्यापूर्वी विरलीकरण घटकाची गणना करतात, त्यामुळे किती मूळ द्रावण आणि विरळक एकत्र करायचे हे त्यांना अचूकपणे माहीत असते.

विरलीकरण घटकाचे सूत्र

विरलीकरण घटकाची गणना या सूत्राने केली जाते:

विरलीकरण घटक = अंतिम घनफळ ÷ प्रारंभिक घनफळ

• प्रारंभिक घनफळ: विरळक घालण्यापूर्वी वापरलेल्या मूळ द्रावणाचे घनफळ.
• अंतिम घनफळ: विरळक मिसळल्यानंतर द्रावणाचे एकूण घनफळ.

दोन्ही घनफळांसाठी एकच एकक वापरले पाहिजे. परिणामाला स्वतःचे कोणतेही एकक नसते; ते साधे गुणोत्तर आहे. त्यामुळे घनफळे मिलिलिटरमध्ये किंवा लिटरमध्ये व्यक्त केली तरी उत्तर समान राहते. कॅल्क्युलेटरमधील दोन्ही क्षेत्रे मिलिलिटर (mL) मध्ये दर्शवली आहेत; दोन्ही क्षेत्रांत दुसरे कोणतेही एकक भरले तरी योग्य घटक मिळतो.

१ पेक्षा मोठा विरलीकरण घटक म्हणजे द्रावणाचे विरलीकरण झाले आहे, जी नेहमीची स्थिती आहे. नेमका १ इतका विरलीकरण घटक म्हणजे कोणतेही विरलीकरण झाले नाही. १ पेक्षा कमी विरलीकरण घटक म्हणजे अंतिम घनफळ प्रारंभिक घनफळापेक्षा कमी होते. उदाहरणार्थ, बाष्पीभवनामुळे द्रावण अधिक सान्द्र झाल्यास असे घडते.

उदाहरणासह गणना

एक तंत्रज्ञ मूळ द्रावणाचे १० mL घेतो आणि एकूण घनफळ १०० mL होईपर्यंत विरळक घालतो.

विरलीकरण घटक = १०० mL ÷ १० mL = १०

हे द्रावण आता मूळ द्रावणापेक्षा दहापट अधिक विरळ आहे. प्रयोगशाळेतील कर्मचारी याला अनेकदा 1:10 विरलीकरण म्हणतात: मूळ द्रावणाचा एक भाग आणि एकूण दहा भागांचे मिश्रण होईल इतका विरळक मिसळून.

विरलीकरण घटकाची गणना कशी करावी: टप्प्याटप्प्याने

1. मूळ द्रावणाचे प्रारंभिक घनफळ मोजा.
2. मिश्रणाचे इच्छित अंतिम घनफळ होईपर्यंत विरळक घाला. अंतिम घनफळ म्हणजे मिसळल्यानंतरचे एकूण प्रमाण, फक्त घातलेल्या विरळकाचे प्रमाण नव्हे.
3. विरलीकरण घटक मिळवण्यासाठी अंतिम घनफळाला प्रारंभिक घनफळाने भागा.
4. परिणाम तपासा. १ पेक्षा मोठी संख्या विरलीकरण झाले असल्याची पुष्टी करते. नेमकी १ संख्या म्हणजे दोन्ही घनफळे समान होती आणि काहीही बदलले नाही.

प्रारंभिक घनफळ शून्य असल्यास विरलीकरण घटकाची गणना करता येत नाही, कारण शून्याने भागल्यावर निश्चित उत्तर मिळत नाही.

विरलीकरणाच्या सामान्य परिस्थिती

विरलीकरण घटक आणि एकाग्रता

विरलीकरणामुळे एकाग्रता कमी होते; म्हणून नवीन एकाग्रता ही मूळ एकाग्रतेला विरलीकरण घटकाने भागल्यावर मिळते:

नवीन एकाग्रता = मूळ एकाग्रता ÷ विरलीकरण घटक

उदाहरणार्थ, २.० mol/L (M) द्रावणाचे २० इतक्या विरलीकरण घटकाने विरलीकरण केल्यास अंतिम एकाग्रता २.० ÷ २० = ०.१ M मिळते.

हे संबंध उलट दिशेनेही लागू होतात. विरळ केलेल्या नमुन्याचे मापन केले असेल आणि मूळ एकाग्रता माहीत नसेल, तर मोजलेल्या मूल्याला विरलीकरण घटकाने गुणा करा:

मूळ एकाग्रता = मोजलेली एकाग्रता × विरलीकरण घटक

१० इतक्या विरलीकरण घटकाने विरळ केलेल्या आणि नंतर ५ mg/mL मोजल्या गेलेल्या नमुन्याची मूळ द्रावणातील एकाग्रता ५ × १० = ५० mg/mL होती.

उपयोग

संशोधन प्रयोगशाळांमध्ये दररोज अचूक सामर्थ्याची द्रावणे तयार केली जातात. ५ M मूळ द्रावणापासून ०.५ M सोडियम क्लोराइड द्रावणाचे ५० mL आवश्यक असलेल्या शास्त्रज्ञाला प्रथम C₁V₁ = C₂V₂ या समीकरणाने आवश्यक मूळ द्रावणाचे घनफळ शोधावे लागते: (५ M)(V₁) = (०.५ M)(५० mL), म्हणून V₁ = ५ mL. विरलीकरण घटक ५० ÷ ५ = १० आहे.

एखाद्या उपकरणाच्या शोधमर्यादेपेक्षा मापन अधिक असल्यास नैदानिक प्रयोगशाळा रक्त किंवा सीरमचे नमुने विरळ करतात. १ mL नमुना ४ mL बफरमध्ये मिसळल्यास एकूण ५ mL होते आणि विरलीकरण घटक ५ असतो. उपकरणाने परिणाम दिल्यानंतर, मूळ नमुन्यातील खरे मूल्य मिळवण्यासाठी तंत्रज्ञ त्या परिणामाला ५ ने गुणतो.

पर्यावरणीय प्रयोगशाळा सूक्ष्म धातूंची चाचणी करण्यापूर्वी पाण्याचे नमुने विरळ करतात; यासाठी EPA पद्धत २००.८ यांसारख्या पद्धती वापरल्या जातात. १ mL नमुन्याचे अंतिम घनफळ १०० mL केल्यास विरलीकरण घटक १०० मिळतो.

नमुन्यातील जीवाणूंची संख्या मोजण्यासाठी सूक्ष्मजीवशास्त्रज्ञ अनुक्रमिक विरलीकरण वापरतात. यात एकामागोमाग एक विरलीकरणांची साखळी केली जाते. १ mL संवर्धन ९ mL निर्जंतुक पोषक द्रवात स्थानांतरित केल्यास एकूण १० mL होते आणि त्या टप्प्याचा विरलीकरण घटक १० असतो. ही प्रक्रिया पुन्हा केल्यास विरलीकरण घटकांचा परस्पर गुणाकार होतो; त्यामुळे अशा दोन टप्प्यांचा संयुक्त विरलीकरण घटक १० × १० = १०० होतो.

वारंवार विचारले जाणारे प्रश्न

विरलीकरण घटक म्हणजे काय?

विरलीकरणानंतर द्रावणाच्या अंतिम घनफळाचे प्रारंभिक घनफळाशी असलेले गुणोत्तर म्हणजे विरलीकरण घटक. १० इतका विरलीकरण घटक म्हणजे द्रावण पूर्वीपेक्षा दहापट अधिक विरळ आहे.

विरलीकरण घटकाची गणना कशी करावी?

अंतिम घनफळाला प्रारंभिक घनफळाने भागा: विरलीकरण घटक = अंतिम घनफळ ÷ प्रारंभिक घनफळ. १० mL चे अंतिम घनफळ १०० mL केल्यास विरलीकरण घटक १०० ÷ १० = १० मिळतो.

१० इतक्या विरलीकरण घटकाचा अर्थ काय?

याचा अर्थ द्रावणाची एकाग्रता त्याच्या मूळ एकाग्रतेच्या एक-दशांश इतकी केली आहे. हेच 1:10 विरलीकरण आहे: मूळ द्रावणाचा एक भाग आणि एकूण दहा भागांचे मिश्रण होईपर्यंत मिसळलेला विरळक.

विरलीकरण घटक १ पेक्षा कमी असू शकतो का?

होय. १ पेक्षा कमी विरलीकरण घटक म्हणजे अंतिम घनफळ प्रारंभिक घनफळापेक्षा कमी आहे. विरलीकरणाऐवजी द्रावण सान्द्र झाल्यास, उदाहरणार्थ बाष्पीभवनामुळे, असे घडते.

प्रारंभिक घनफळ शून्य असल्यास काय होते?

विरलीकरण घटकाची गणना करता येत नाही, कारण शून्याने भागणे अपरिभाषित आहे. कॅल्क्युलेटर परिणामाऐवजी त्रुटीचा संदेश दाखवतो.

विरलीकरण घटक आणि विरलीकरण गुणोत्तर यांमध्ये काय फरक आहे?

विरलीकरण गुणोत्तर साधारणपणे १:X असे लिहिले जाते आणि मूळ द्रावणाच्या एका भागाची X एकूण भागांशी तुलना केली जाते. १० इतका विरलीकरण घटक 1:10 या विरलीकरण गुणोत्तराशी संबंधित असतो; दोन्ही वेगवेगळ्या स्वरूपांत समान संबंध दर्शवतात.

संदर्भ

1. राष्ट्रीय मानक व तंत्रज्ञान संस्था (NIST), घनफळमापनाच्या कामासाठी मापन मानके.
2. अमेरिकेची पर्यावरण संरक्षण संस्था, पाण्यातील सूक्ष्म मूलद्रव्यांच्या विश्लेषणासाठी पद्धत २००.८.
3. क्लिनिकल अँड लॅबोरेटरी स्टँडर्ड्स इन्स्टिट्यूट (CLSI), प्रयोगशाळेतील विरलीकरणांचे दस्तऐवजीकरण करण्यासाठी मार्गदर्शक तत्त्वे.
4. Harris, D. C. (२०१५). Quantitative Chemical Analysis (९वी आवृत्ती). W. H. Freeman and Company.