محلول سازی

محلول سازی یکی از متداولترین و در عین حال دقیق ترین کارهایی است که در آزمایشگاه انجام میشود. محلول سازی به معنای ساختن محلول مورد نظر و لازم از محلولهای استاندارد می باشد.
محلولی را استاندارد می گویند که در آن ، رابطه بین مقادیر ماده حل‌شده و محلول یا رابطه بین مقدار ماده حل‌شده و حلال بنحوی معلوم باشد. با معلوم بودن مقدار ماده حل‌شونده و مقدار حلال تشکیل دهنده محلول ، غلظت محلول مشخص می‌گردد. بسیاری از واکنش‌ها در حالت محلول انجام می‌شوند و محاسبه‌های کمی برای این‌گونه واکنش‌ها بر مبنای غلظت آنها صورت می‌گیرد. برای بیان غلظت ، روش‌های گوناگونی وجود دارد و محلولهای استاندارد را براساس غلظت بیان می‌کند.
محلول های استاندارد کاربردهای زیادی دارند، از جمله در تجزیه های تیترسنجی (تیتراسیون) ، واکنش‌های خنثی شدن و واکنش‌های اکسیداسیون-احیا و …

نرمالیته (Normality)

نرمالیته یک محلول بیانگر تعداد میلی‌هم‌ارزهای (میلی‌اکی‌والان‌های) ماده حل شده در هر میلی لیتر محلول یا تعداد هم‌ارزها در یک لیتر محلول است. پس یک محلول ۲/۰ نرمال نیترات نقره، ۲/۰ میلی‌اکی‌والان از نیترات نقره در هر میلی‌لیتر یا ۲/۰ اکی‌والان در هر لیتر محلول دارد.
محلول نرمال یک ماده اکسیدکننده محلولی است که هر لیتر آن یک درجه قدرت اکسیدکنندگی داشته باشد، یعنی قدرت اکسیدکنندگی هر لیتر آن معادل ۸ گرم اکسیژن باشد و محلول نرمال یک ماده احیاکننده محلولی است که هر لیتر آن یک درجه قدرت احیاکنندگی داشته باشد و به عبارت دیگر هر لیتر آن بتواند ۸ گرم اکسیژن احیا کند.
اکی والانهای هر دسته از مواد با هم معادلند، بنابراین محلول‌های نرمال به حجمهای مساوی برهم اثر می‌کنند و مطابق تعریف، محلول نرمال یک اسید یا باز یا نمک، محلولی است که در هر لیتر آن یک اکی والان گرم از ماده حل شده باشد. ولی ممکن است که محلولی شامل یک اکی‌والان‌گرم در لیتر نباشد، در این صورت آن را با محلول نرمال همان ماده مقایسه می‌کنند و غلظت آن را برحسب نرمال تعیین می‌کنند.

مولاریته (Molarity)

مولاریته معمول‌ترین واحد غلظت در محلول‌ها و همچنین به دلیل اینکه این واحد، استوکیومتری واکنش‌ها را نیز شامل می‌شود، استفاده از آن بسیار پرکاربرد است. مولاریته (M) به صورت تعداد مول حل شونده در ۱ لیتر محلول تعریف و به طور مشابه، این واحد به صورت میلی‌مول حل‌شونده به ۱ میلی‌لیتر محلول نیز تعریف می‌شود.
در نتیجه واحد مولاریته، مول بر لیتر (mol/L) است که به اختصار با حرف M نمایش داده می‌شود. به طور مثال،‌ ۱ مول ساکاروز (۳۴۲ گرم) در میزان کافی از آب که در نهایت حجم یک لیتر از محلول را بدست دهد دارای غلظت ۱mol/L یا ۱ مولار است. در شیمی، برای نمایش غلظت محلول‌ها از کروشه استفاده می‌کنند. به طوریکه فرمول مولکولی یا نام ماده در داخل کروشه قرار بگیرد. مانند مثال زیر:
۱M = [ساکاروز] خوانش مثال بالا به این صورت است: غلظت ساکاروز، ۱ مولار است.

جدول نرمالیته و مولاریته محلول های آزمایشگاهی

غلظت معمولى (C)

این نوع واحد غلظت عبارت است از مقدار گرم وزن ماده حل شده اى که در یک لیتر از محلول وجود دارد و آن را با علامت (C) نشان مى دهند به عنوان مثال در محلول gr/Lit 40 هیدروکسید سدیم به میزان ۴۰ گرم هیدروکسید سدیم در یک لیتر از محلول وجود دارد که البته در آزمایشگاه هاى شیمى از این نوع واحد غلظت کمتر استفاده مى شود.

غلظت مولالیته (m)

این نوع واحد غلظت عبارت است از تعداد مول هاى ماده حل شده اى که در ۱۰۰۰ گرم از یک حلال وجود دارد و آن را با علامت (m) نشان داده و به صورت مولال بیان مى کنند به عنوان مثال براى تهیه محلول ۳m هیدروکسید سدیم باید به میزان ۳ مول هیدروکسید سدیم را در ۱۰۰۰ گرم آب حل کرد که البته درآزمایشگاه هاى شیمى ازاین نوع واحد غلظت کمتر استفاده مى شود.

درصد جرمی (وزنی)

به مقدار گرم ماده حل شونده موجود در ۱۰۰ گرم از یک محلول، درصد جرمی ماده حل شونده در آن محلول گفته می شود.
نکته: یکای جرم در صورت و مخرج کسر باید یکسان باشد. یعنی هر دو باید برحسب میلی گرم، گرم یا کیلوگرم بیان شوند.
درصد جرمی را با نماد w/w نشان می دهند.

اکی والان

اکی والان یا هم‌ارز، مقداری از هر ماده، برحسب گرم یا مول، که کارایی آن در واکنشهای شیمیایی معادل یک گرم هیدروژن است، اکی‌والان یا وزن هم ارز آن ماده می‌گویند. اکی‌والان را (اختصاری eq) نشان می‌دهند.

وزن فرمولی

جرم مولی که همان وزن فرمولی یک ماده مرکب نامیده می شود، جرم یک مول از هر ماده مرکب است و می تواند به راحتی با جمع کردن جرم های اتمی هر عنصر در ماده مرکب به دست بیاید.
نکته: وزن فرمولی اگر مربوط به یک ماده مولکولی باشد، وزن مولکولی گفته می شود.

ppm و ppb

به تعداد قسمت های حل شونده در یک میلیون قسمت از نمونه، ppm و به تعداد قسمت های حل شونده در یک بیلیون (یا یک میلیارد) قسمت از نمونه، ppb گویند.