Kalkulačka riedenia - Okamžité laboratórne riešenia riedenia

Čo je kalkulačka riediaceho faktora?

Kalkulačka riediaceho faktora určuje pomer konečného objemu roztoku k jeho počiatočnému objemu po pridaní rozpúšťadla. Tento pomer, riediaci faktor, ukazuje, koľkokrát sa roztok zriedil. Riediaci faktor 10 znamená, že roztok má teraz desatinu pôvodnej koncentrácie.

Riedenie je proces znižovania koncentrácie roztoku pridaním ďalšieho rozpúšťadla, napríklad vody. Vedci, farmaceuti a laboratórni technici vypočítajú riediaci faktor ešte pred miešaním, aby presne vedeli, aké množstvo zásobného roztoku a rozpúšťadla majú zmiešať.

Vzorec pre riediaci faktor

Riediaci faktor sa vypočíta podľa tohto vzorca:

Riediaci faktor = konečný objem ÷ počiatočný objem

• Počiatočný objem: množstvo pôvodného roztoku použité pred pridaním rozpúšťadla.
• Konečný objem: celkový objem roztoku po pridaní rozpúšťadla.

Oba objemy musia byť uvedené v rovnakej jednotke. Samotný výsledok nemá jednotku; ide o obyčajný pomer, takže odpoveď je rovnaká bez ohľadu na to, či sú objemy uvedené v mililitroch alebo litroch. Kalkulačka označuje obe polia v mililitroch (mL); ak v oboch poliach zadáte inú jednotku, faktor bude stále správny.

Riediaci faktor väčší ako 1 znamená, že roztok bol zriedený, čo je obvyklý prípad. Riediaci faktor presne 1 znamená, že k riedeniu nedošlo. Riediaci faktor menší ako 1 znamená, že konečný objem bol menší než počiatočný, čo nastáva vtedy, keď sa roztok namiesto riedenia skoncentruje, napríklad odparením.

Vzorový príklad

Technik odoberie 10 mL zásobného roztoku a pridáva rozpúšťadlo, kým celkový objem nedosiahne 100 mL.

Riediaci faktor = 100 mL ÷ 10 mL = 10

Roztok je teraz desaťkrát zriedenejší než zásobný roztok. Laboratórni pracovníci to často označujú ako riedenie 1:10: jedna časť zásobného roztoku zmiešaná s dostatočným množstvom rozpúšťadla na vytvorenie celkovo desiatich častí.

Ako vypočítať riediaci faktor: postup krok za krokom

1. Zmerajte počiatočný objem zásobného roztoku.
2. Pridávajte rozpúšťadlo, kým zmes nedosiahne požadovaný konečný objem. Konečný objem je celé množstvo po zmiešaní, nielen pridané rozpúšťadlo.
3. Vydeľte konečný objem počiatočným objemom a získate riediaci faktor.
4. Skontrolujte výsledok. Číslo väčšie ako 1 potvrdzuje, že došlo k riedeniu. Číslo presne 1 znamená, že oba objemy boli rovnaké a nič sa nezmenilo.

Ak je počiatočný objem nulový, riediaci faktor nemožno vypočítať, pretože delenie nulou nemá definovaný výsledok.

Bežné prípady riedenia

Riediaci faktor a koncentrácia

Keďže riedenie znižuje koncentráciu, nová koncentrácia sa rovná pôvodnej koncentrácii vydelenej riediacim faktorom:

Nová koncentrácia = pôvodná koncentrácia ÷ riediaci faktor

Napríklad zriedením roztoku s koncentráciou 2,0 mol/L (M) riediacim faktorom 20 vznikne konečná koncentrácia 2,0 ÷ 20 = 0,1 M.

Tento vzťah funguje aj opačne. Ak sa zmeria zriedená vzorka a pôvodná koncentrácia nie je známa, nameranú hodnotu vynásobte riediacim faktorom:

Pôvodná koncentrácia = nameraná koncentrácia × riediaci faktor

Vzorka zriedená riediacim faktorom 10 a následne nameraná s hodnotou 5 mg/mL pochádzala zo zásobného roztoku s koncentráciou 5 × 10 = 50 mg/mL.

Použitie

Výskumné laboratóriá každý deň pripravujú roztoky s presne stanovenou koncentráciou. Vedec, ktorý potrebuje 50 mL roztoku chloridu sodného s koncentráciou 0,5 M zo zásobného roztoku s koncentráciou 5 M, najprv určí potrebný objem zásobného roztoku pomocou C₁V₁ = C₂V₂: (5 M)(V₁) = (0,5 M)(50 mL), takže V₁ = 5 mL. Riediaci faktor je 50 ÷ 5 = 10.

Klinické laboratóriá riedia vzorky krvi alebo séra, keď nameraná hodnota presahuje detekčný rozsah prístroja. Zmiešaním 1 mL vzorky s 4 mL pufra vznikne celkovo 5 mL, čo predstavuje riediaci faktor 5. Keď prístroj oznámi výsledok, technik ho vynásobí číslom 5, aby získal skutočnú hodnotu v pôvodnej vzorke.

Environmentálne laboratóriá riedia vzorky vody pred testovaním stopových kovov, napríklad podľa metódy EPA 200,8. Zriedením 1 mL vzorky na konečný objem 100 mL vznikne riediaci faktor 100.

Mikrobiológovia používajú sériové riedenia, teda reťazec riedení vykonávaných postupne, na spočítanie baktérií vo vzorke. Prenesením 1 mL kultúry do 9 mL sterilného bujónu vznikne celkovo 10 mL, čo predstavuje riediaci faktor 10 pre tento krok. Opakovaním procesu sa riediace faktory navzájom násobia, takže dva takéto kroky vytvoria celkový riediaci faktor 10 × 10 = 100.

Často kladené otázky

Čo je riediaci faktor?

Je to pomer konečného objemu roztoku k jeho počiatočnému objemu po zriedení. Riediaci faktor 10 znamená, že roztok je desaťkrát zriedenejší než predtým.

Ako vypočítam riediaci faktor?

Konečný objem vydeľte počiatočným objemom: riediaci faktor = konečný objem ÷ počiatočný objem. Zriedením 10 mL na konečný objem 100 mL vznikne riediaci faktor 100 ÷ 10 = 10.

Čo znamená riediaci faktor 10?

Znamená to, že roztok bol zriedený na desatinu pôvodnej koncentrácie. Ide o rovnaký pomer ako pri riedení 1:10: jedna časť pôvodného roztoku zmiešaná s rozpúšťadlom tak, aby vzniklo celkovo desať častí.

Môže byť riediaci faktor menší ako 1?

Áno. Riediaci faktor menší ako 1 znamená, že konečný objem je menší než počiatočný, čo nastáva pri skoncentrovaní roztoku namiesto jeho zriedenia, napríklad odparením.

Čo sa stane, ak je počiatočný objem nulový?

Riediaci faktor nemožno vypočítať, pretože delenie nulou nie je definované. Kalkulačka namiesto výsledku zobrazí chybové hlásenie.

Ako sa riediaci faktor líši od riediaceho pomeru?

Riediaci pomer sa zvyčajne zapisuje ako 1:X a porovnáva jednu časť pôvodného roztoku s celkovými X časťami. Riediaci faktor 10 zodpovedá riediacemu pomeru 1:10; oba vyjadrujú rovnaký vzťah v odlišnej forme.

Zdroje

1. Národný inštitút pre normy a technológiu (NIST), normy merania pre objemové práce.
2. Agentúra USA na ochranu životného prostredia, metóda 200,8 na analýzu stopových prvkov vo vode.
3. Inštitút pre klinické a laboratórne normy (CLSI), usmernenia na dokumentovanie laboratórnych riedení.
4. Harris, D. C. (2015). Quantitative Chemical Analysis (9. vydanie). W. H. Freeman and Company.