محلول سازی را به ‌عنوان روش خاصی برای وارد کردن مواد جامد یا مایع به مقدار خاصی از محلول تعریف می کنند. حلالیت یک املاح معین در یک حلال معین معمولاً به دما بستگی دارد. بسیاری از نمک ها افزایش زیادی در حلالیت با دما نشان می دهند. برخی از املاح انحلال پذیری نسبتا مستقلی از دما نشان می دهند.

با اینحال تعداد کمی از نمک ها مانند سولفات سریم (III) با افزایش دما کمتر در آب حل می شوند. این وابستگی به دما گاهی اوقات به عنوان حلالیت رتروگراد یا معکوس نامیده می شود و زمانی وجود دارد که انحلال نمک گرمازا باشد. محلول سازی یکی از اصلی ترین کارهایی است که شما باید در آزمایشگاه شیمی انجام دهید. برای کسب اطلاعات بیشتر در این رابطه با ما همراه باشید.

محلول سازی چیست؟

محلول مخلوطی همگن از یک یا چند محلول در یک حلال است. حبه های قند اضافه شده به یک فنجان چای یا قهوه نمونه رایجی از محلول است. خاصیتی که به حل شدن مولکول های قند کمک می کند، حلالیت نامیده می شود. از این رو، اصطلاح حلالیت را می توان به عنوان خاصیت یک ماده (املاح) برای حل شدن در یک حلال معین تعریف کرد. املاح هر ماده ای است که می تواند جامد یا مایع یا گاز محلول در یک حلال باشد. بر این اساس محلول سازی می تواند به شکل زیر انجام شود:

• مایعات در مایعات
• جامدات در مایعات
• گازها در مایعات

چه از یک ترکیب پودری محلولی درست کنید یا یک محلول مایع را رقیق کنید، به راحتی می توانید مقادیر صحیح هر ترکیب و محلول مورد استفاده را تعیین کنید. به خاطر داشته باشید که هنگام کار با محلول های شیمیایی از تجهیزات محافظ شخصی استفاده کنید تا از آسیب های احتمالی جلوگیری کنید.

روش های محلول سازی

استفاده از فرمول درصد وزن و حجم

برای محلول سازی ابتدا باید درصد وزنی/ حجمی محلول را تعریف کنید. محلول درصدی به سادگی به معنای قسمت در صد است. به عنوان مثال بر حسب وزن: محلول ۱۰ درصد وزنی به این معنی است که ۱۰ گرم ترکیب در ۱۰۰ میلی لیتر محلول حل شده است.

برای مثال حجمی: یک محلول ۲۳ درصد حجمی به این معنی است که در هر ۱۰۰ میلی لیتر محلول، ۲۳ میلی لیتر ترکیب مایع دارید.

برای محلول سازی ابتدا باید حجم محلولی که می خواهید، بسازید را مشخص کنید. برای تعیین جرم ترکیب مورد نیاز، ابتدا باید حجم نهایی محلولی را که می خواهید بسازید مشخص کنید. حجم با توجه به مقدار محلولی که برای کار خود نیاز دارید، تعداد دفعات نیاز به آن و پایداری محلول در طول زمان تعیین می شود.

• به عنوان مثال: محلول %۵ NaCl  را در ۵۰۰ میلی لیتر آب تهیه کنید.
• در صورتی که محلول باید هر بار که استفاده می شود تازه باشد، فقط مقدار مورد نیاز خود را تهیه کنید.
• اگر محلول در دراز مدت پایدار باشد، می‌ توانید حجم بیشتری برای ذخیره و استفاده بعدی تهیه کنید.

تعداد گرم مورد نیاز برای تهیه محلول را محاسبه کنید

برای محاسبه تعداد گرم مورد نیاز برای تهیه محلول درصد از فرمول زیر استفاده کنید.

گرم = (درصد مورد نظر) (حجم مورد نظر/۱۰۰ میلی لیتر). درصد مورد نظر بر حسب گرم و حجم مورد نظر باید بر حسب میلی لیتر بیان شود.

به عنوان مثال: محلول ۵ NaCl % را در ۵۰۰ میلی لیتر آب تهیه کنید.

گرم = (۵) (۵۰۰ میلی لیتر/۱۰۰ میلی لیتر) = ۲۵ گرم

اگر NaCl قبلاً به صورت مایع حل شده بود، به جای گرم پودر، ۲۵ میلی لیتر NaCl اضافه می کنید و حجم آن را از حجم نهایی، یعنی ۲۵ میلی لیتر NaCl به ۴۷۵ میلی لیتر آب کم می کنید.

هر آنچه باید در مورد محلول سازی بدانید

روش تهیه محلول های مولار

وزن فرمول (FW) ترکیبی که استفاده می کنید را مشخص کنید. وزن فرمول (اغلب به جای وزن مولکولی استفاده می شود) یک ترکیب بر حسب گرم/مول (g/mol) در کنار بطری مواد شیمیایی ذکر می شود. اگر نمی توانید وزن فرمول را روی بطری پیدا کنید، می توانید ترکیب را به صورت آنلاین جستجو کنید تا آن را پیدا کنید.

به عنوان مثال: وزن فرمول کلرید سدیم (NaCl) 58.44 گرم در مول.

وزن فرمول یک ترکیب، جرم بر حسب گرم یک مول ترکیب است.

حجم محلولی که می سازید را بر حسب لیتر تعریف کنید. تهیه محلول ۱ لیتری بسیار ساده است زیرا مولاریته بر حسب مول در لیتر اندازه گیری می شود. با این حال، بسته به اینکه از محلول برای چه چیزی استفاده می کنید، ممکن است نیاز به تولید بیشتر یا کمتر از یک لیتر داشته باشید. شما از حجم نهایی محلول برای محاسبه تعداد گرم مورد نیاز برای ساخت محلول مولی خود استفاده خواهید کرد.

به عنوان مثال: یک محلول ۵۰ میلی لیتری از ۰.۷۵ مولار NaCl درست کنید.

برای تبدیل میلی لیتر به لیتر تقسیم بر ۱۰۰۰: ۰.۰۵ L.

تعداد گرم مورد نیاز برای ساخت محلول مولی مورد نظر را محاسبه کنید. برای محاسبه تعداد گرم مورد نیاز از معادله  گرم = (حجم مورد نظر) (مولاریته مطلوب) (وزن فرمول) استفاده می شود. به یاد داشته باشید که حجم مورد نظر باید بر حسب لیتر، مولاریته بر حسب مول در لیتر و وزن فرمول بر حسب گرم در مول باشد.

به عنوان مثال: اگر می خواهید ۵۰ میلی لیتر از محلول ۰.۷۵ مولی NaCl (FW: 58.44 g/mol) بسازید، می توانید تعداد گرم   NaCl مورد نیاز را محاسبه کنید.

گرم = ۰.۰۵ L * 0.75 mol/L * 58.44 g/mol = 2.19 گرم NaCl.

روش های ایمنی و حفاظت در محلول سازی

هنگام محلول سازی از تجهیزات حفاظت فردی مناسب (PPE) استفاده کنید. هنگام کار با مواد شیمیایی و محلول های قوی  پوشیدن روپوش آزمایشگاهی، کفش های ایمن، محافظ چشم و دستکش در هنگام کار با این ترکیبات ضروری است.

در حین کار روپوش آزمایشگاهی بپوشید که از مواد قابل اشتعال ساخته شده باشد. محافظ چشم باید محافظ‌ های جانبی داشته باشد تا از پاشیده شدن محلول ها به صورت از شما محافظت کند.

در یک منطقه تهویه دار کار کنید. هنگام مخلوط کردن محلول ها با هم  گازهای فرار می توانند تشکیل شوند. برخی از مواد شیمیایی را فقط می توان در زیر یک هود شیمیایی که در آزمایشگاه یافت می شود استفاده کرد. اگر در خانه کار می کنید، پنجره ها را باز کنید و یک پنکه روشن کنید تا از گردش هوا مطمئن شوید.

هنگام رقیق کردن اسیدهای قوی، همیشه اسید را به آب اضافه کنید. هنگامی که آب و اسید مخلوط می شوند، واکنش گرمازا است (گرما آزاد می شود) و اگر آب به اسید اضافه شود واکنش انفجاری خواهد بود. هر بار که با اسیدها کار می کنید اقدامات احتیاطی مناسب را در نظر بگیرید تا ایمن بمانید.