إعداد محلول قياسي
المحلول القياسي (بالإنجليزية: standard solution) هو المحلول الذي يتمتع بتركيز محدد بدقة. توجد طرق متعددة لتحضيره، كما هو موضح أدناه:
التحضير وفقاً لأسلوب الوزن
يمكن إعداد المحلول القياسي عبر اتباع الخطوات التالية:
- حساب ووزن كمية المذاب المطلوب تحضير المحلول منه.
- إذابة المذاب في الماء المقطر داخل دورق.
- نقل المحلول إلى دورق حجمي وإضافة الماء المقطر حتى الوصول إلى الحجم المطلوب، ثم يتم تحريكه بالهز.
مثال لتوضيح الخطوات:
عند التحضير لمحلول تركيزه 1 مولار من كلوريد الصوديوم (NaCl) وحجمه 1 لتر، يجب اتباع الخطوات الآتية:
- حساب الكتلة المولية لكلوريد الصوديوم، والتي تساوي مجموع الكتلة المولية للصوديوم والكلور كما يلي: 22.99 + 35.45 = 58.44 غرام/مول.
- بما أن التركيز المطلوب هو 1 مولار (مول/لتر) والحجم 1 لتر، فإن العدد الكلي للمولات يكون 1 مول.
- حيث أن عدد المولات يساوي الكتلة مقسومة على الكتلة المولية، فإن الكتلة في هذه الحالة تعادل الكتلة المولية، أي 58.44 غرام.
- يتم وزن 58.44 غرام من كلوريد الصوديوم، ثم يتم إذابتها في الماء ونقلها إلى دورق حجمي سعته 1 لتر.
التحضير وفقاً لأسلوب التخفيف
التخفيف يشير إلى إضافة مذيب للمحلول المراد تخفيفه، مما ينتج عنه محلول أقل تركيزاً، ويتطلب اتباع الخطوات التالية:
- استخدام أنبوب مدرج (بالإنجليزية: Volumetric pipette) لسحب كمية معينة من المحلول وإدخالها في دورق حجمي.
- تخفيف المحلول باستخدام مذيب مناسب مثل الماء حتى الوصول إلى الحجم المطلوب.
ملحوظة: إذا كان المحلول المراد تخفيفه يحتوي على حمض مركز، يجب الانتباه لتجنب إضافة الماء مباشرة على الحمض، حيث أن هذا التفاعل يكون طارداً للطاقة وقد يؤدي إلى تناثر الحمض، مما قد يتسبب بحدوث أضرار. الطريقة الصحيحة هي إضافة الحمض إلى الماء.
مثال لتوضيح عملية التخفيف:
إذا تم أخذ عينة من محلول كلوريد الحديد الثلاثي (FeCl3) بتركيز 34 ملي مولار وحجم 5 مل، وتم تخفيفها بالماء حتى حجم 250 مل، نريد حساب التركيز النهائي.
في عملية التخفيف، يكون عدد المولات قبل التخفيف مساوياً لعدد المولات بعد التخفيف. حيث أن عدد المولات يساوي التركيز بوحدة المولار مضروباً في الحجم بوحدة اللتر، فإن:
التركيز بعد التخفيف = (التركيز قبل التخفيف * الحجم قبل التخفيف) / الحجم بعد التخفيف.
وبالتالي، فإن:
التركيز بعد التخفيف = (34 * 5) / 250.
التركيز بعد التخفيف = 0.69 ملي مولار = 0.69 * 10^-3 مولار.
ضبط درجة الحموضة
في بعض الأحيان، يكون من الضروري ضبط درجة الحموضة (بالإنجليزية: PH) عند تحضير المحلول، وهذا يتطلب إضافة حمض مثل حمض الهيدروكلوريك (HCl) للحموض، أو قاعدة مثل هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) للقواعد، للوصول إلى درجة الحموضة المطلوبة.