Verdunningsfactor in wat het is, hoe het wordt genomen, voorbeelden

de verdunningsfactor (FD) is een getal dat aangeeft wanneer een oplossing moet worden verdund om een ​​lagere concentratie te verkrijgen. De oplossing kan opgelost zijn, hetzij een vaste, vloeibare of gasvormige opgeloste stof. Daarom is de concentratie ervan afhankelijk van het aantal deeltjes van de opgeloste stof en het totale volume V.

Op het gebied van chemie worden veel uitdrukkingen van concentratie gebruikt: percentage, molair (M), normaal (N), onder anderen. Elk van hen hangt af van een eindige hoeveelheid opgeloste stof; van gram, kilogram of mollen tot equivalenten. Als het echter gaat om het verminderen van dergelijke concentraties, is de FD van toepassing op al deze uitdrukkingen.

In de afbeelding hierboven is er een voorbeeld van een opeenvolgende verdunning van grenadine. Merk op dat van links naar rechts de rode kleur duidelijker wordt; wat gelijk is aan een lagere concentratie van grenadine.

De verdunningsfactor maakt het mogelijk om te bepalen hoe verdund het laatste vat is ten opzichte van het eerste vat. Dus, in plaats van de eenvoudige organoleptische eigenschappen, met het FD kan het experiment worden herhaald vanuit dezelfde fles met grenadine (moederoplossing); zodat op deze manier wordt verzekerd dat de concentraties van de nieuwe schepen gelijk zijn.

De concentratie van grenadine kan in elke eenheid worden uitgedrukt; het volume van de vaten is echter constant en om de berekeningen te vergemakkelijken, worden de hoeveelheden grenadine opgelost in water eenvoudig gebruikt. De som hiervan is gelijk aan V: het totale vloeistofvolume in het vat.

Net als bij het voorbeeld grenadine gebeurt dit in het laboratorium met een ander reagens. Geconcentreerde moederlogen worden bereid, waaruit aliquots worden genomen en verdund om meer verdunde oplossingen te verkrijgen. Op deze manier probeert het risico's in het laboratorium en verliezen van reagentia te verminderen.

index

• 1 Wat is de verdunningsfactor??
  • 1.1 Verdunning
  • 1.2 Factoren
• 2 Hoe de verdunningsfactor te krijgen?
  • 2.1 Aftrek
  • 2.2 Twee geldige uitdrukkingen voor FD
• 3 voorbeelden
  • 3.1 Voorbeeld 1
  • 3.2 Voorbeeld 2
  • 3.3 Voorbeeld 3
  • 3.4 Voorbeeld 4
• 4 Referenties

Wat is de verdunningsfactor?

verdunning

Verdunning is een procedure die toelaat dat de concentratie van een oplossing of de dichtheid ervan afneemt. De actie van het verminderen van de intensiteit van kleur in een oplossing van een kleurstof kan ook als een verdunning worden beschouwd.

Om een ​​oplossing met een bepaalde concentratie met succes te verdunnen, is het eerste wat u moet doen, te weten hoeveel keer de concentratie van de moederoplossing groter is dan de concentratie van de verdunde oplossing..

Het is dus bekend dat de initiële oplossing moet worden verdund om een ​​oplossing met de gewenste concentratie te verkrijgen. Het aantal keren is wat bekend staat als de verdunningsfactor. En hierin bestaat het, in een dimensieloze fractie, die een verdunning aangeeft.

factoren

Het is gebruikelijk om een ​​verdunning te vinden die bijvoorbeeld als volgt wordt weergegeven: 1/5, 1/10, 1/100, enz. Wat betekent dit? Het geeft eenvoudig aan dat om een ​​oplossing met de gewenste concentratie te verkrijgen, de moederoplossing zo vaak moet worden verdund als aangegeven door de noemer van de fractie met de naam.

Als bijvoorbeeld de verdunning van 1/5 wordt gebruikt, moet de initiële oplossing vijfmaal worden verdund om een ​​oplossing met deze concentratie te verkrijgen. Daarom is nummer 5 de verdunningsfactor. Dit vertaalt zich als volgt: de oplossing 1/5 is vijf keer meer verdund dan de moeder.

Hoe die oplossing te bereiden? Als 1 ml van de voorraadoplossing wordt genomen, moet dit volume worden vervijfvoudigd, zodat de concentratie van de opgeloste stof met een factor 1/5 wordt verdund. Als het vervolgens wordt verdund met water (zoals in het voorbeeld van grenadine), moet aan 1 ml van deze oplossing 4 ml water (1 + 4 = 5 ml eindvolume V) worden toegevoegd._F).

Vervolgens zullen we bespreken hoe de FD kan worden afgeleid en berekend.

Hoe krijg je de verdunningsfactor?

aftrek

Om een ​​verdunning te bereiden, wordt een volume van een initiële oplossing of moeder in een maatkolf gebracht, waar water wordt toegevoegd totdat de meetcapaciteit van de maatkolf is voltooid.

In dit geval wordt, wanneer water wordt toegevoegd aan de maatkolf, geen massa van de opgeloste stof toegevoegd. Dan blijft de massa opgeloste stof of oplossing constant:

m_ik = m_F     (1)

m_ik = massa van de initiële opgeloste stof (in de geconcentreerde oplossing).

En m_F = massa van de uiteindelijke opgeloste stof (in de verdunde oplossing).

Maar, m = V x C. Vervanging in vergelijking (1), we hebben:

V_ik x C_ik = V_F x C_F   (2)

V_ik = volume van de moeder of initiële oplossing die werd gebruikt om de verdunning te maken.

C_ik = concentratie van de moeder of initiële oplossing.

V_F = volume van de verdunde oplossing die was bereid.

C_F = concentratie van de verdunde oplossing.

U kunt vergelijking 2 op de volgende manier schrijven:

C_ik / C_F = V_F / V_ik    (3)

Twee uitdrukkingen die geldig zijn voor FD

Maar C_ik / C_F  per definitie is het Verdunningsfactor, omdat het de tijden aangeeft dat de concentratie van de moeder of initiële oplossing groter is in verhouding tot de concentratie van de verdunde oplossing. Daarom geeft dit de verdunning aan die moet worden gemaakt om de verdunde oplossing uit de moederoplossing te bereiden.

Ook kan uit de waarneming van vergelijking 3 worden geconcludeerd dat de relatie V_F / V_ik is een andere manier om de Verdunningsfactor. Dat wil zeggen, een van de twee uitdrukkingen (C_ik/ C_F, V_F/ V_ik) zijn geldig om FD te berekenen. Het gebruik van de ene of de andere is afhankelijk van de beschikbare gegevens.

Voorbeelden

Voorbeeld 1

Een oplossing van 0,3 M NaCl werd gebruikt om een ​​verdunde oplossing van 0,015 M NaCl te bereiden. Bereken de waarde van de verdunningsfactor.

De verdunningsfactor is 20. Dit geeft aan dat om de verdunde 0,015 M NaCl-oplossing te bereiden, de 0,3 M NaCl-oplossing 20 keer moet worden verdund:

FD = C_ik / C_F

0,3 M / 0,015 M

20

Voorbeeld 2

Wetende dat de verdunningsfactor 15 is: welk volume water had moeten worden toegevoegd aan 5 ml van een geconcentreerde glucose-oplossing om de gewenste verdunning te maken?

De eerste stap is om het volume van de verdunde oplossing te berekenen (V._F). Eenmaal berekend, wordt het volume water berekend dat is toegevoegd om de verdunning te maken.

FD = V_F / V_ik.

V_F = FD x V_ik

15 x 5 ml

75 ml

Toegevoegd volume water = 75 ml - 5 ml

70 ml

Vervolgens werd aan de verdunde oplossing met een verdunningsfactor van 15, 5 ml van de geconcentreerde oplossing werd 70 ml water toegevoegd tot het eindvolume van 75 ml te bereiden.

Voorbeeld 3

De concentratie van een voorraadoplossing van fructose is 10 g / L. Het is gewenst om daaruit een fructoseoplossing met een concentratie van 0,5 mg / ml te bereiden. Inname van 20 ml van de moederoplossing om de verdunning te maken: wat moet het volume van de verdunde oplossing zijn?

De eerste stap bij het oplossen van het probleem is het berekenen van de verdunningsfactor (FD). Eenmaal verkregen, wordt het volume van de verdunde oplossing berekend (V._F).

Maar voordat de voorgestelde berekening wordt gemaakt, moet de volgende opmerking worden gemaakt: het is noodzakelijk de hoeveelheden van de fructoseconcentraties in dezelfde eenheden te plaatsen. In dit specifieke geval is 10 g / L gelijk aan 10 mg / ml, waarbij deze situatie wordt geïllustreerd door de volgende transformatie:

(mg / ml) = (g / L) x (1.000 mg / g) x (L / 1.000 ml)

daarom:

10 g / L = 10 mg / ml

Verder gaan met de berekeningen:

FD = C_ik / C_F

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

50

 Maar zoals V_F = FD x V_ik

V_F = 50 x 20 ml

1.000 ml

Vervolgens werd 20 ml van de fructoseoplossing van 10 g / l verdund tot 1 1 oplossing van 0,2 g / l.

Voorbeeld 4

Een methode voor het uitvoeren van seriële verdunningen zal worden geïllustreerd. Er is een glucose-oplossing met een concentratie van 32 mg / 100 ml en daaruit is het gewenst om een ​​set glucoseoplossingen te verdunnen met de concentraties: 16 mg / 100 ml, 8 mg / 100 ml, 4 mg / 100 ml, 2 mg / 100 ml en 1 mg / 100 ml.

procédé

Label 5 reageerbuizen voor elk van de concentraties aangegeven in de verklaring. In elk van hen wordt bijvoorbeeld 2 ml water geplaatst.

Vervolgens wordt aan buis 1 met water 2 ml voorraadoplossing toegevoegd. De inhoud van buis 1 wordt geschud en 2 ml van de inhoud ervan wordt overgebracht naar buis 2. Op zijn beurt wordt buis 2 geschud en wordt 2 ml van de inhoud overgebracht naar buis 3; gaat op dezelfde manier verder met buizen 4 en 5.

toelichting

Aan buis 1 wordt 2 ml water en 2 ml van de voorraadoplossing toegevoegd met een glucoseconcentratie van 32 mg / 100 ml. Dus de uiteindelijke glucoseconcentratie in deze buis is 16 mg / 100 ml.

Aan buis 2 wordt 2 ml water en 2 ml inhoud van buis 1 toegevoegd met een glucoseconcentratie van 16 mg / 100 ml. Vervolgens wordt in buis 2 de concentratie van buis 1 2 maal verdund (FD). Dus de uiteindelijke glucoseconcentratie in deze buis is 8 mg / 100 ml.

Aan buis 3 wordt 2 ml water en 2 ml van de inhoud van buis 2 toegevoegd, met een glucoseconcentratie van 8 mg / 100 ml. En net als de andere twee buizen, is de concentratie verdeeld in twee: 4 mg / 100 ml glucose in buisje 3.

Om de hierboven uiteengezette reden is de uiteindelijke glucoseconcentratie in de tubes 4 en 5 respectievelijk 2 mg / 100 ml en 1 mg / 100 ml.

De FD van buizen 1, 2, 3, 4 en 5, in verhouding tot de stamoplossing, zijn: 2, 4, 8, 16 en 32, respectievelijk.

referenties

1. Aus e Tute. (S.f). Verdunningsfactorberekeningen. Genomen uit: ausetute.com.au
2. J.T. (N.D.). Verdunningsfactor. [PDF]. Genomen uit: csus.edu
3. Verdunningen Help. (N.D.). Genomen uit: uregina.ca
4. Joshua. (5 juni 2011). Verschil tussen verdunning en verdunningsfactor. DifferenceBetween.net. Teruggeplaatst van: differencebetween.net
5. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chemie. (8e druk). CENGAGE Leren.
6. Innovarte. (11 maart 2014). Seriële verdunningen. Hersteld van: 3.uah.es