Методы ветеринарной клинической лабораторной диагнотики - Кондрахин И.П.
ISBN 5-9532-0165-6
Скачать (прямая ссылка):
Приготовление растворов разбавлением и смешиванием по правилу «креста» (диагональной схемы). Пример 1: рассчитать, в каких соотношениях следует смешать 70%-ный и 10%-ный растворы серной кислоты для приготовления 50%-ного раствора.
Решение: по эмпирическому правилу «креста» искомую концентрацию (50 %) пишут в центре пересечения двух диагоналей, концентрации исходных растворов (70 и 10 %) — слева. Затем производят вычитание (из большего меньшее) по каждой диагонали (70 — 50 = 20 и 50 — 10 = 40) и ответы записывают по концам диагонали справа:
50 %
10%^ ^20
Полученные цифры показывают, сколько частей по массе следует взять при смешивании исходных растворов (40 частей 70%-ного раствора и 20 частей 10%-ного раствора) для приготовления 50%-ного раствора. Суммарная масса раствора в данном случае составляет 40 + 20 = 60 частей (граммов, килограммов, тонн и т. д.).
32
Если нужно приготовить определенную массу раствора, например 500 г, делают расчет по пропорциям:
60 г раствора (50%-ного) — 40 г (70%-ного)
500 г - х,
к = 500 • 40/60 = 333 г;
60 г раствора (50%-ного) — 20 г (10%-ного) 500 г - х,
X= 500-20/60 = 167 г.
(Вторую пропорцию можно заменить вычитанием 500 — 333 = = 147 г.) Если известны плотности исходных растворов, рассчитывают их объем. Так, плотность 70%-ной H2SO4 равна 1,61 г/см3, 10%-ной - 1,068 г/см3:
333/1,61 = 206,8 мл, 167/1,068 = 156,1 мл.
Итак, в данном примере при смешивании 206,8 мл 70%-ного раствора и 156,1 мл 10%-ного раствора H2SO4 получится 500 г 50%-ной серной кислоты. Воду можно рассматривать как раствор с нулевой концентрацией вещества и применять правило «креста» для расчетов по разбавлению раствора.
Пример 2. какие объемы 96%-ной серной кислоты (плотностью 1,84 г/см ) и воды нужно взять для приготовления 100 мл 30%-ной H2SO4 (плотностью 1,22 г/см3)?
Решение: составляем диагональную схему:
зо %СГ о % -"^" 66
Следует смешать 30 г 96%-ного раствора H2SO4 и 66 г воды; получим 30 + 66 = 96 г заданного 30%-ного раствора H2SO4. Находим массу 100 мл заданного 30%-ного раствора: 100 • 1,2 = 122 г. Рассчитываем массы исходного раствора и воды для получения 122 г заданного раствора:
96 г - 30 г 96 г - 66 г
122 г — х, 122 г — х,
X= т- 30/96 = 32,12 г; х = 122 • 66/96 = 80,4 г.
Находим объемы: 36,12/1,84 = 19,6 мл, плотность воды равна 1 г/см . Итак, нужно смешать 19,6 мл 96%-ного раствора H2SO4 и 80,4 мл воды для получения 100 мл 30%-ного раствора кислоты.
Пример 3: какой объем воды нужно прибавить к 200 мл 30%-ного раствора NaOH (плотностью 1,33 г/см ) для получения 10%-ного раствора щелочи?
Решение: составляем диагональную схему:
3 — 4196
33
При смешивании 10 г 30%-ного раствора NaOH и 20 г воды получится 10%-ный раствор. В нашей задаче дан определенный объем 30%-ного раствора — 200 мл. Находим массу 200 мл 30%-ного раствора, она равна 200 • 1,33 = 266 г. Рассчитываем, сколько граммов воды должно быть в заданном 10%-ном растворе на 266 г 30%-ного раствора, по пропорции:
10 г раствора (30 %-ного) — 20 г воды
266 г — je,
X = (266 • 20)/10 = 532 г.
Учитывая плотность воды (1 г/см3), необходимо взять 532 мл воды.
Разбавление и смешивание растворов с применением формул.
Разбавление растворов. Пусть а — масса раствора, т — его концентрация (%); раствор нужно разбавить до концентрации и (%) объемом воды V(мл), при этом масса разбавленного раствора составит X = ат/п, а объем V= а(т/п — 1).
Объем воды, равный V, приливают к массе первоначального раствора, равной а.
Смешивание растворов. Пусть имеется масса раствора а с концентрацией т (%) и раствор того же вещества с концентрацией / (%); необходимо получить раствор с концентрацией и (%). Масса второго раствора
X= 1{п — т)/1п.
Эту массу смешивают с массой а первого раствора.
2.4. ТИТРОВАНИЕ РАСТВОРОВ
Для установления точной концентрации приготовленных рабочих растворов их титруют. Это одна из особо ответственных операций лабораторной техники. От правильности приготовления титрованных рабочих растворов зависят результаты анализа в целом. Для титрования необходимо иметь раствор исходного или стандартного вещества с точно известной концентрацией. При этом стандартные вещества должны быть химически чистыми, устойчивыми при хранении как в твердом состоянии, так и в растворе, строго соответствовать химической формуле. Например, щавелевая кислота может быть путем перекристаллизации получена химически чистой, строго отвечающей своей формуле Н2С2О4Х х 2Н2О. Концентрацию ее раствора вычисляют, зная навеску и
34
объем раствора. По стандартному раствору щавелевой кислоты титрованием устанавливают концентрацию рабочего раствора NaOH.
В аналитической практике для многих веществ установлены стандартные вещества, по которым обычно определяют их титр. Для подбора стандартных веществ пользуются руководствами по аналитической химии. Для определения концентрации рабочего раствора отбирают пипеткой отдельные порции раствора (аликвот-ную часть), титруют их, берут среднее значение из повторных титрований и рассчитывают концентрацию рабочего раствора по формуле C(XfZ)1Vx = C(XJz)2V2, отсюда c(X/z)\ = (с(Х/z)2V2)/Vy, где c(X/z)2 и V2 — нормальная концентрация и объем стандартного раствора; c(X/z)\ и Vy — концентрация и объем рабочего раствора, взятый на титрование (по пипетке или по бюретке в зависимости от того, что заливают в бюретку — рабочий или стандартный раствор). Раствор из бюретки приливают небольшими порциями при постоянном перемешивании содержимого колбы. Перед тем как дойти до точки эквивалентности, раствор из бюретки приливают по каплям. При повторном титровании скорость добавления раствора из бюретки не должна изменяться.
