용액 의 준비는 특히 화학, 생물학, 생물 분석, 의학 및 약학과 관련하여 실험 과학 내외에서 가장 발전된 활동 중 하나입니다. 상업 영역에서 우리가 구입하는 많은 제품은 식품이든 욕실이든 수용액으로 구성됩니다.
간단히 말해서 솔루션은 용매, 일반적으로 액체 및 용질로 구성된 균질 한 혼합물입니다. 이것은 농도와 관련이 있으며, 그 단위는 준비된 목적 및 농도가 표현되는 정확도에 따라 다릅니다.
솔루션은 화학에서 가장 일반적이고 중요한 요소 중 하나이며이를 준비하기위한 많은 규칙이 있습니다. 출처 : Pxhere.
모든 용액 준비의 원리는 본질적으로 동일합니다. 용질을 적절한 용매에 녹이거나 농축 된 용액 (원료)에서 시작하여 더 많은 희석 된 용액을 준비하기 위해 분취 량을 취합니다. 궁극적 인 목표는 균질성이 높고 솔루션이 원하는 특성을 갖는 것입니다.
일상 생활에서 맛의 기준, 즉 음료의 맛이 얼마나 강렬해야 하는가에 따라 솔루션이 준비됩니다. 그러나 실험실이나 산업은 덜 주관적인 매개 변수를 필요로합니다. 미리 결정된 농도는 일련의 규칙과 일반적으로 간단한 수학적 계산에 따라 충족됩니다.
솔루션을 어떻게 준비합니까?
이전 단계
용액을 준비하기 전에 용질이 가질 농도 또는 각각의 농도와 사용할 용매를 결정해야합니다. 1 % m / v를 원하십니까? 아니면 30 % m / v? 0.2M 또는 0.006M 농도로 준비됩니까? 마찬가지로, 분석, 시약, 매체, 지표 등 어떤 용도로 사용될 것인지 알아야합니다.
이 마지막 지점은 부피 플라스크 또는 풍선의 사용이 필요한지 여부를 결정합니다. 대답이 부정적이면 용액을 비커에 직접 준비 할 수 있으므로 준비가 더 간단하고 세심하지 않습니다.
용질 용해
농도에 관계없이 또는 가능한 한 정확하기를 원한다면 용액을 준비하는 첫 번째 단계는 용질의 무게를 재고 적절한 용매에 용해시키는 것입니다. 때로는 용질이 선택한 용매에 용해되는 경우에도 플레이트에서 가열하거나 자석 교반기가 필요합니다.
사실, 용질은 다른 용액을 준비하는 방법에서 현저한 차이를 만드는 요소입니다. 반면, 용매가 휘발성 액체 인 경우 용액은 흄 후드 내부에서 준비됩니다.
전체 용질 용해 과정은 비커에서 수행됩니다. 일단 용해되고 지지대와 깔때기의 도움으로 내용물이 원하는 부피의 부피 플라스크 또는 풍선으로 옮깁니다.
교반기를 사용한 경우 표면에 용질의 흔적이 남아 있지 않도록 적절히 세척해야합니다. 옮길 때도 조심해야합니다. 그렇지 않으면 셰이커가 체적 풍선으로 떨어집니다. 이를 위해 자석으로 자신을 돕는 것이 편리하고 매우 유용합니다. 한편, 교반기 대신 유리 막대를 사용할 수도 있습니다.
부피 플라스크 또는 풍선 채우기
이러한 방식으로 용질을 용해함으로써 용질 플라스크에 부유 고체가 없는지 확인합니다. 그러면 용해하기 어렵고 최종 용액의 분석 품질에 영향을 미칩니다.
이 작업이 완료되면 액체의 표면이 유리 제품에 표시된 표시와 일치 할 때까지 풍선의 부피가 수평으로 만들어 지거나 용매로 완성됩니다.
마지막으로 뚜껑이있는 닫힌 풍선이나 플라스크를 두 번 흔들어 용액을 준비합니다.
솔루션의 예
실험실에서는 산 또는 염기 용액을 준비하는 것이 일반적입니다. 이들은 먼저 상당한 양의 용매에 첨가되어야합니다. 예를 들어, 물. 다른 방법으로하면 안됩니다. 산이나 염기에 물을 첨가하는 것이 아니라 물의 양에 첨가하십시오. 그 이유는 수분 공급이 매우 발열적이고 비커가 폭발 할 위험이 있기 때문입니다.
황산
묽은 황산 용액을 준비한다고 가정합니다. 스톡 또는 농축 용액에서 추출 할 부분 표본이 무엇인지 명확하게 파악하면 이미 물이있는 부피 풍선으로 옮겨집니다.
그럼에도 불구하고 열은 방출 될 것이며, 풍선이 식을 때까지 기다리거나 너무 뜨거워지지 않을 때까지 매우 천천히 물로 표시까지 만들어야합니다.
수산화 나트륨
한편, 비커에 담긴 NaOH 당의정을 물로 칭량하여 수산화 나트륨 용액을 제조한다. 자기 교반기를 사용하거나 사용하지 않고 NaOH가 용해되면 알칼리수를 각각의 부피 플라스크로 옮기고 물 또는 에탄올로 표시까지 보충합니다.
식
연습 1
물에 염화나트륨의 35 % m / v 용액 1 리터를 준비하고 싶습니다. 얼마나 많은 소금을 칭량해야하며 어떻게 진행합니까?
35 % m / v 농도는 물 100mL 당 NaCl 35g이 있음을 의미합니다. 그들이 우리에게 그 양의 10 배인 1 리터의 용액을 요구할 때, 우리는 1 리터의 부피에 녹이려고 노력할 소금 350g의 무게를 잴 것입니다.
따라서, 큰 비커에서 350g의 NaCl의 무게를 잰다. 그 후, 충분한 양의 물 (1 리터 미만)을 첨가하여 유리 막대를 사용하여 소금을 용해시킵니다. 소금은 물에 잘 녹기 때문에 자석 교반기의 사용은 필수가 아닙니다.
이 350g의 NaCl을 용해시키고, 소금물을 1 리터 부피 플라스크로 옮기고 물로 표시까지 보충한다. 또는 단순히 동일한 비커에 물 1 리터를 채우고 계속 저어 소금의 균질성을 보장합니다. 후자는 용액이 정확한 농도가 아니라 대략적인 농도를 가질 필요가 없을 때 적용됩니다.
연습 2
빙초산 (100 % 순수) 한 병에서 시작하여 250mL의 식초 (5 % v / v 아세트산)를 준비하려고합니다. 이 병의 양은 얼마입니까?
측정 된 빙초산의 양에 상관없이 농도는 100 %입니다. 1 방울, 2mL, 10mL 등 100/5로 나누면 희석 계수를 나타내는 20이됩니다. 즉, 병에서 측정하는 부피를 20 배 희석 할 것입니다. 따라서 250mL의 식초는이 양의 20 배에 해당합니다.
따라서 250/20은 12.5를 제공합니다. 즉, 빙초산 병에서 12.5mL를 취하여 237.5mL의 물 (250-12.5)에 희석합니다.
이를 위해 눈금이 매겨진 멸균 된 피펫을 사용하거나 소량의 빙초산을 깨끗한 비커로 옮겨 12.5mL 분취 량을 채취 한 다음 250mL 부피 풍선에 추가합니다. 이전에 충분한 양의 물. 따라서 우리는 산에 물을 첨가하지 않고 물에 산을 첨가 할 것입니다.
참고 문헌
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). 화학 (8 판). CENGAGE 학습.
- Joshua Halpern, Scott Sinex 및 Scott Johnson. (2019 년 6 월 5 일). 솔루션 준비. 화학 LibreTexts. 출처 : chem.libretexts.org
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2019 년 9 월 16 일). 솔루션을 준비하는 방법. 출처 : thoughtco.com
- ChemPages Netorials. (sf). 화학 양론 모듈 : 솔루션. 출처 : chem.wisc.edu
- 과학 회사. (2020). 화학 솔루션 준비. 출처 : sciencecompany.com