Приготовление химических растворов заданной концентрации

Переход химических веществ в состояние раствора является обязательным условием протекания различных метаболических процессов в организме и выполнения многих видов клинико-лабораторного исследования.

Раствор – эта жидкая, газообразная или твердая гомогенная система, состоящая из двух или более компонентов, относительные количества которых могут быть произвольно изменены в довольно широких пределах.

Все вещества обладают определенной, присущей им растворимостью. Она выражается количеством граммов вещества, которое, будучи растворенном при определенной температуре в 100г растворителя, дает насыщенный раствор. Иначе говоря, растворимость – это то максимальное количество вещества (в граммах), которое может быть растворено в 100 г растворителя определенной температуры.

При нагревании растворимость твердых веществ в воде, как правило, повышается, а газов-уменьшается. Если в растворе вещества находится меньше, чем в насыщенном, он называется ненасыщенным. При создании определенных условий могут быть получены пересыщенные растворы. Некоторые вещества особенно склонны к образованию пересыщенные растворов, что следует иметь в виду при выполнении биохимических исследований. Понятия «насыщенный» и «ненасыщенный» не следует отождествлять с понятиями «концентрированный» и «разбавленный». Концентрированный раствор отнюдь не обязательно должен быть насыщен.

Концентрацией раствора называется массовое (г, кг) или объемное (мл, л) содержание вещества в определенном количестве или объеме раствора. В зависимости от способов выражения концентрации растворы делят на приблизительные и точные.

Согласно требованиям Международной системы единиц доля содержания вещества в приблизительных растворах в настоящее время используются равномерности массовой концентрации, массовых и объемных отношений, заменившие соответствующие размерности отдельных видов процентной концентрации.

Под процентной концентрацией принято понимать определенное количество вещества (г или мл), содержащееся в 100 г или 100 мл раствора. Это общее определение понятия процентной концентрации включает несколько ее разновидностей. В зависимости от размерности единиц объема или массы, используемой для обозначения количества растворенного вещества и раствора, различают массовую (весовую), массо-объемную (весо-объемную), объемную, объемно-массовую (объемно-весовую) процентную концентрацию. [3]

Массовая (весовая) процентная концентрация (%) показывает, сколько граммов вещества содержится в 100 г раствора.

%=

____ a ____

a+b

где, а – количество растворенного вещества, b – количество растворителя в граммах (в сумме составляют 100 г).

Например, 38% раствором соляной кислоты называют такой раствор, в 100 г которого содержится 38 г хлористого водорода и 62 г воды. Для получения раствора этого вида процентной концентрации навеску вещества вносят в химический стакан, в который затем вливают 62 мл воды (масса 1 мл воды комнатной температуры составляет примерно 1 г). При приготовлении растворов различных химических реагентов удобно использовать массовую концентрацию.

Массо-объемная процентная концентрация (г%) представляет собой отношение количества растворенного вещества в граммах к 100 мл раствора. Размерность этого вида процентной концентрации – г/мл (масса/объем). Например, 10г% раствор хлористого натрия содержит 10 г соли в 100 мл раствора. Для его получения навеску соли (10г) вносят в мерный цилиндр или мензурку и доливают водой до метки. Так, в 10% растворе жира в четыреххлористом углероде (жидкости плотностью 1,6 кг/л) на 10 г жира приходится около 90 мл растворителя, тогда как в 10г% растворе значительно меньше-56 мл.

Объемная процентная концентрация (об%, или ^о) – это отношение количества миллилитров растворенного вещества к 100 мл раствора. Размерность этого вида процентной концентрации – мл/мл (объем/объем). Например 5 об% (5^о) раствор этилового спирта содержит 5 мл абсолютного (безводного) спирта и 95 мл воды. Следует, правда, иметь в виду, что при смешивании разных жидкостей, бесконечно растворяющихся друг в друге (как, например, в случае этилового спирта и воды), в силу явления концентрации (т.е. взаимного проникновения молекул одного вещества через промежутки между молекулами другого) конечный объем раствора может составлять менее 100 мл.