مفهوم محاسبه حجم استوک ($V_1$)
در آزمایشگاهها، معمولاً محلولها را با غلظت بسیار بالا (Stock Solution) خریداری یا تهیه میکنند تا فضای کمتری اشغال کنند. هنگام آزمایش، محقق باید مقدار مشخصی از این محلول غلیظ را برداشته ($V_1$) و با افزودن حلال، آن را به غلظت مطلوب برساند. این ابزار دقیقاً به این سوال پاسخ میدهد:"چند میلیلیتر از محلول مادر بردارم؟"
فرمول ریاضی ($V_1 = M_2V_2 / M_1$)
از رابطه بقای جرم (تعداد مول ثابت) $M_1V_1 = M_2V_2$ استفاده میکنیم تا حجم مجهول اولیه را بیابیم:
V₁ = (M₂ × V₂) / M₁
V₁حجم برداشتی از استوک
M₁غلظت محلول استوک
M₂غلظت نهایی مطلوب
V₂حجم نهایی مطلوب
مثالهای عملی آزمایشگاهی
مثال ۱: اسید سولفوریک
تهیه ۱ لیتر محلول ۱ مولار از اسید غلیظ ۱۸ مولار.
(1 × 1) / 18 = 0.055 L (55.5 mL)
مثال ۲: محلول بافر 10X
میخواهیم ۵۰۰ میلیلیتر بافر 1X از استوک 10X بسازیم.
(1 × 500) / 10 = 50 mL
مثال ۳: الکل ۷۰ درصد
تهیه ۱۰۰ میلیلیتر الکل ۷۰٪ از الکل صنعتی ۹۶٪.
(70 × 100) / 96 = 72.9 mL
اشتباهات متداول در ساخت محلول
اضافه کردن آب به اندازه V₂
بزرگترین اشتباه این است که حجم $V_1$ را بردارید و به آن $V_2$ لیتر آب اضافه کنید! روش صحیح این است: $V_1$ را در بالن بریزید و سپس آنقدر آب اضافه کنید تا حجم کل به $V_2$ برسد.
جابهجایی غلظتها
سوالات پرتکرار
چقدر آب باید اضافه کنم؟▼
حجم آبی که باید اضافه کنید برابر است با اختلاف حجم نهایی و حجم استوک: V_water = V₂ - V₁.
آیا این فرمول برای درصد (٪) هم کار میکند؟▼
بله، فرمول $C_1V_1 = C_2V_2$ برای هر واحد غلظتی (مولار، نرمال، درصد وزنی-حجمی) کار میکند، به شرطی که واحد هر دو طرف یکسان باشد.
آیا ایمنی در رقیقسازی اسید مهم است؟▼
بسیار زیاد! برای اسیدهای قوی، همیشه قانون "اسید را به آب اضافه کنید" (Acid to Water) را رعایت کنید. ابتدا مقداری آب در ظرف بریزید، سپس حجم محاسبه شده $V_1$ اسید را به آرامی اضافه کنید و در نهایت با آب به حجم $V_2$ برسانید.