Лабораторные эксперименты и виды исследований часто требуют приготовления химических растворов в своей процедуре. Мы рассмотрим приготовление этих химических растворов по весу (масса/объем) и по объему (объем/объем). В приведенном ниже глоссарии приводятся определения, чтобы знать, когда ваша работа требует их создания, а также наиболее точные молярные растворы.
К этому мы добавляем информацию, предназначенную для понимания того, как использовать шкалу рН при измерении кислотности или щелочности раствора.
Глоссарий, основные термины для понимания.
растворитель – Вещество, растворяющее другое с образованием раствора. Например, в растворе сахара и воды вода является растворителем; сахар является растворенным веществом.
Решения – смесь двух или более чистых веществ. В растворе одно чистое вещество растворено в другом чистом веществе гомогенно. Например, в растворе сахара и воды раствор имеет одинаковую концентрацию повсюду, т.е. оно однородно.
Моль – Фундаментальная единица массы (как «дюжина» для пекаря), используемая химиками. Этим термином обозначают большое количество элементарных частиц (атомов, молекул, ионов, электронов и т. д.) любого вещества. 1 моль — это 6.02 х 10 23 молекул этого вещества. (число Авогадро).M
Введение в приготовление растворов.
Многие эксперименты с химическими веществами требуют их использования в виде растворов. То есть два или более вещества смешиваются вместе в известных количествах. Это может включать взвешивание точного количества сухого материала или измерение точного количества жидкости. Точная подготовка растворов повысит безопасность эксперимента и шансы на успех.
Решение 1. Использование процентного содержания по весу (вес/объем)
Формула
Формула для весового процента (w/v): [Масса растворенного вещества (г) / Объем раствора (мл)] x 100
Пример
В 10% растворе NaCl 100 г хлорида натрия растворены в XNUMX мл раствора.
Процедура
Весить 10g хлорида натрия. Перелейте его в мерный цилиндр или мерную колбу, содержащую примерно 80ml воды. После полного растворения хлорида натрия (при необходимости осторожно встряхните колбу) добавьте воды, чтобы довести объем до окончательных 100 мл. Внимание: не просто измеряйте 100ml воды и добавить 10 г хлорида натрия. Это приведет к ошибке, потому что добавление твердого вещества изменит конечный объем раствора и отбросит окончательный процент.
Решение 2. Использование объемных процентов (об./об.)
Когда растворенное вещество представляет собой жидкость, иногда удобно выражать концентрацию раствора в объемных процентах.
Формула
Формула для объемного процента (v/v): [Объем растворенного вещества (мл) / Объем раствора (мл)] x 100
Пример
Приготовьте 1000 мл 5%-ного по объему раствора этиленгликоля в воде.
Процедура
Во-первых, выразите процент растворенного вещества в виде десятичной дроби: 5% = 0.05.
Умножьте это десятичное число на общий объем: 0.05 x 1000 мл = 50 мл (необходим этиленгликоль).
Вычтите объем растворенного вещества (этиленгликоля) из общего объема раствора:
1000 мл (общий объем раствора) – 50 мл (объем этиленгликоля) = 950 мл (необходимая вода)
Растворить 50ml этиленгликоль чуть менее 950ml воды. Теперь доведите конечный объем раствора до 1000ml с добавлением большего количества воды. (Это исключает любую ошибку, поскольку конечный объем раствора может не совпадать с рассчитанной суммой отдельных компонентов).
Итак, 50 мл этиленгликоля / 1000 мл раствора x100 = 5% (об./об.) раствора этиленгликоля.
Решение 3: молярные растворы
Молярные растворы наиболее полезны при расчетах химических реакций, потому что они напрямую связывают количество молей растворенного вещества с объемом раствора.
Формула
Формула молярности (М): моли растворенного вещества/1 л раствора или грамм-молекулярная масса растворенного вещества/1 л раствора.
Примеры
Молекулярная масса молекулы хлорида натрия (NaCl) равна 58.44, поэтому молекулярная масса одного грамма (=1 моль) равна 58.44 г. Мы знаем это, глядя на периодическую таблицу. Атомная масса (или вес) Na равна 22.99, атомная масса Cl равна 35.45, поэтому 22.99 + 35.45 = 58.44.
Если вы растворите 58.44g NaCl в конечном объеме 1 литр, вы сделали 1М NaCl раствор, 1 молярный раствор.
Процедура
Для приготовления молярных растворов NaCl других концентраций массу соли разбавляют до 1000 мл раствора следующим образом:
Очистка топливного бака своими руками
Обычно в это время года загрязнение топлива поднимает свою уродливую голову, забивая фильтры именно тогда, когда нам больше всего нужен наш двигатель. Мы опубликовали несколько статей о предотвращении загрязнения дизельного топлива и борьбе с ним — от присадок до систем полировки топлива и профессиональных услуг по полировке топлива — но для некоторых людей ни одно из этих средств не решит проблему, и единственный выход является тщательная очистка бака. В зависимости от размера ваших топливных баков профессиональная очистка бака и утилизация грязного топлива может стоить более 1,000 долларов. Но для аккуратного, грамотного мастера есть и другой вариант. Для тех моряков, чьи танки достигли точки невозврата загрязнения, вот полезная статья об очистке танков своими руками, которая сопровождала наш тест дизельных биоцидов в июле 2009 года.
От этого никуда не деться; как только фильтры начинают постоянно засоряться, никакие добавки или обработка, применяемые к резервуару, не заставят твердые частицы исчезнуть. Единственный реальный путь к чистому аквариуму — ручная очистка. Обычно считается, что это работа для профессионалов или работа очень грязная или грязная; это не обязательно должно быть правдой. Каждый танк отличается; Ресурсы и возможности каждого потенциального самодельщика различны, но следующий список мер предосторожности и общие рекомендации помогут вам обезопасить себя и свести к минимуму беспорядок и боль.
Сначала сожгите топливо. Хотя, безусловно, можно выкачать все топливо из бака, потребуется много перекачки и буксировки. Точно так же, как откладывать поход к врачу, не ждите, пока проблема станет фатальной. Заранее примите лекарство, сожгите топливо и почистите бак.
Доступ. Надеюсь, бак оборудован достаточным отверстием для доступа. Хотя, безусловно, можно увеличить отверстие в баке, связанные с этим меры предосторожности выходят за рамки этой статьи, и для этого должен быть привлечен профессионал. Не режьте пустой бак сабельной пилой: тепло от резки может привести к образованию достаточного количества паров, что может привести к пожару или взрыву. Кроме того, отверстие для доступа должно быть герметизировано в соответствии с соответствующим кодом. При некоторой изобретательности можно очистить резервуар через имеющиеся отверстия.
Прокачка. Хотя дизельное топливо не является легковоспламеняющейся жидкостью, при чрезмерном перемешивании может образовываться легковоспламеняющийся туман. Использование магазинного пылесоса опасно и было связано с несколькими пожарами. Самым безопасным насосом является ручной трюмный мембранный насос, и наиболее распространенные марки оснащены нитриловыми и неопреновыми эластомерами, совместимыми с дизельным топливом; логично, ведь горючее и масло в трюме не редкость. Так же оборудованы напорные насосы. Любой электрический насос не должен располагаться в замкнутом пространстве, где могут скапливаться пары.
Переполнения. Убедитесь, что на каждом конце откачки находится человек, и что один из этих людей может остановить откачку. Удивительно легко потерять счет времени и переполнить принимающий контейнер. Если возможен сифон, подготовьте средство, чтобы остановить его.
Растворители. Некоторые предлагали протирать внутреннюю часть бака растворителями, чтобы удалить последние остатки. Ясно, что это может быть чрезвычайно опасной практикой из-за легковоспламеняющейся атмосферы, опасной для дыхания, которая может образоваться. Если вы планируете протирать внутреннюю часть бака, безопасным выбором будет тряпка, смоченная дизельным топливом. Водный обезжириватель, такой как Simple Green, также может быть полезен, но необходимо будет удалить все остатки очистки.
Мощная стирка. Во многих резервуарах перегородки или отверстия с ограниченным доступом делают невозможным доступ ко всем частям резервуара. Профессиональное решение по очистке резервуаров — использовать мойку высокого давления. Доступные части резервуара будут промываться с помощью обычного наконечника вентилятора, хотя конец фурмы может быть несколько согнут для облегчения доступа к крыше резервуара.
Чтобы добраться до более удаленных частей резервуаров с перегородками, используется насадка для очистки резервуаров, способная распылять во всех направлениях. Несколько разновидностей форсунок для промывки резервуаров можно приобрести у таких поставщиков, как McMaster Carr. Несмотря на то, что типичная мойка высокого давления рассчитана всего на 100 фунтов на квадратный дюйм (psi), она не имеет потока, обеспечивающего давление более 40 фунтов на квадратный дюйм. Одним из ведущих производителей форсунок для очистки резервуаров является компания Lechler, которая предлагает различные конструкции для узких отверстий.
Сопло прикрепляется к концу короткого отрезка трубы (обычно сталь сортамента 1 размером 40 фут на дюйм); это критически важно для обеспечения жесткости и предотвращения поворота шланга на себя и выхода обратно из отверстия для доступа к резервуару, подобно тому, как змея ползет вверх по руке манипулятора. Это жало прикрепляется к длинному гибкому шлангу (3-10 футов того же шланга, которым питается насадка для мойки под давлением), который затем прикрепляется к наконечнику насадки для мойки под давлением вместо обычного сопла. Это расширение подается через перегородки в дизельном баке и достигает всех областей. Сопло/жало для очистки резервуара подается вручную, и поток воды не должен запускаться до тех пор, пока сопло не окажется глубоко внутри резервуара; второй оператор необходим для управления потоком воды через фурму.
В идеале копье должно срабатывать только тогда, когда сопло находится в нужном положении и отделено от оператора хотя бы одной перегородкой. Вода, шлам и топливо, которые смываются, обычно стекают обратно в низкую зону под смотровым люком и могут непрерывно откачиваться во время промывки под давлением. Защитное снаряжение во время такой мойки включает в себя тяжелые резиновые перчатки, плащ и защитную маску. Несмотря на то, что нужно соблюдать осторожность, чтобы держать моющую насадку в баке при включенной воде, вода под высоким давлением может привести к очень неприятным травмам. По следующей ссылке описаны возможные опасности при использовании более мощного оборудования, но иллюстрация ценна.
Утилизация. Резервуары для сбора отработанного масла на пристани должны быть в состоянии принять пятку загрязненного топлива; загрязнение шламом полимеризации или биологическим загрязнением не создаст проблем для переработчика отработанного масла. Загрязнение бензином или растворителями недопустимо. За дополнительной информацией обращайтесь в Национальную ассоциацию переработчиков масла. Нефтесодержащая вода представляет собой проблему для переработчиков, поэтому постарайтесь свести к минимуму ее объем.
Обратите внимание, что большинство этих предложений сосредоточены на безопасности. Очистка топливного бака не является сложной задачей с помощью соответствующих инструментов. Чтобы сделать это безопасно и эффективно, необходимо подумать и подготовиться.
Если вы ищете эффективную обработку топлива, которая может предотвратить загрязнение и коррозию системы в будущем, у нас есть новая электронная книга, доступная онлайн «Присадки к морскому топливу». Эта книга, касающаяся всего, от обработки этанолом до дизельных биоцидов, является первой в своем роде, в которой отделяются настоящие эликсиры от змеиного жира.
Практичный моряк уже более 45 лет проводит независимые испытания парусных лодок и парусного снаряжения и составляет отчеты о них. Практический моряк полностью поддерживается подписчиками и не принимает никакой рекламы. Его независимые тесты проводятся опытными моряками и профессионалами морской индустрии, посвященными объективной оценке и составлению отчетов о лодках, снаряжении и навыках, необходимых для пересечения океанов. «Практический моряк» под редакцией Даррелла Николсона, многолетнего моряка-сафари и транстихоокеанского крейсера, который с 2005 года является директором морского подразделения Belvoir Media Group. миль в трех океанах, и он был шкипером всего, от лоцманских лодок до дневных чартерных кошек. Его еженедельный блог Inside Practical Sailor предлагает взглянуть изнутри на текущие исследования и тесты снаряжения в Practical Sailor, а его отмеченная наградами колонка «Rhumb Lines» отслеживает тенденции лодочного спорта и размышляет о парусной жизни. Он плывет на Yankee 100, спроектированном Sparkman & Stephens, из Санкт-Петербурга, Флорида.
