خطوات الاستخدام
افهم قانون التخفيف الأساسي: التركيز الأولي × الحجم الأولي = التركيز النهائي × الحجم النهائي، ويُرمز له رياضياً بالمعادلة C1V1 = C2V2. هذا القانون ينص على أن عدد المولات (كمية المادة) يبقى ثابتاً قبل التخفيف وبعده، حيث أن n = C×V. عند إضافة مذيب (مثل الماء) إلى محلول، يزداد الحجم لكن كمية المذاب تبقى نفسها، مما يؤدي إلى انخفاض التركيز. كل عملية تخفيف تعتمد على هذا المبدأ الأساسي.
أدخل التركيز المولاري الأولي (C1) للمحلول الأم (stock solution) بوحدة مول/لتر (M). على سبيل المثال، إذا كان لديك محلول حمض كلور الماء بتركيز 5 مول/لتر. ثم أدخل الحجم الأولي (V1) للمحلول الأم بوحدة اللتر أو المليلتر (تأكد من توافق الوحدات مع الخطوات التالية). هذه القيم تمثل حالة المحلول قبل التخفيف.
الآن، لديك خياران: إما أن تحدد الحجم النهائي (V2) الذي ترغب في الوصول إليه بعد التخفيف، وعندها ستحسب الآلة التركيز النهائي (C2). أو تحدد التركيز النهائي المطلوب (C2) وتترك الآلة تحسب الحجم النهائي (V2). يجب إدخال إحدى هاتين القيمتين في الحقل المخصص. مثلاً، إذا كنت تريد تحضير 500 مل من محلول مخفف بنفس المادة، أدخل V2 = 0.5 لتر.
بعد إدخال جميع القيم، تقوم الآلة بتطبيق المعادلة C2 = (C1 × V1) / V2 إذا كنت تبحث عن التركيز النهائي، أو V2 = (C1 × V1) / C2 إذا كنت تبحث عن الحجم النهائي. يتم الحساب مباشرة مع مراعاة وحدات الإدخال. تأكد من أن جميع الوحدات متناسقة (مثلاً جميع الأحجام باللتر أو جميعها بالمليلتر). إذا أدخلت حجماً بالمليلتر، فستحول الآلة تلقائياً إلى اللتر أو تتعامل مع الوحدات بشكل صحيح بشرط الاتساق.
اقرأ النتيجة التي تظهر في حقل الإخراج. إلى جانب النتيجة الرئيسية، يعرض التطبيق أحياناً معامل التخفيف (dilution factor) وهو النسبة بين الحجم النهائي والحجم الأولي (V2/V1)، والذي يساوي أيضاً النسبة بين التركيز الأولي والتركيز النهائي (C1/C2). يمكنك استخدام هذه المعلومات لفهم مدى التخفيف. على سبيل المثال، معامل تخفيف 10 يعني أن المحلول النهائي أقل تركيزاً بعشر مرات من المحلول الأم.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على التخفيف بخطوات الحل كاملة.
الحل
نستخدم معادلة التخفيف: C1V1 = C2V2. هنا C1 = 2 M، C2 = 0.1 M، V2 = 250 مل (يمكن تحويلها إلى 0.25 لتر للحساب، لكن سنتعامل مع المليلتر للحفاظ على الاتساق). المطلوب هو V1 (حجم المحلول الأم). نعيد ترتيب المعادلة: V1 = (C2 × V2) / C1. بتعويض القيم: V1 = (0.1 × 250) / 2 = 25 / 2 = 12.5 مل. إذن، تحتاج إلى سحب 12.5 مل من المحلول الأم وتخفيفه إلى 250 مل بالماء المقطر للحصول على المحلول المطلوب. تحقق: عدد المولات في المحلول الأم = 2 × (12.5/1000) = 0.025 مول، وفي المحلول النهائي = 0.1 × (250/1000) = 0.025 مول، متطابق.
الحل
الحجم الأولي V1 = 50 مل، والتركيز الأولي C1 = 4 M. الحجم النهائي V2 = الحجم الأولي + حجم الماء المضاف = 50 + 150 = 200 مل. نستخدم المعادلة: C2 = (C1 × V1) / V2. بتعويض القيم: C2 = (4 × 50) / 200 = 200 / 200 = 1 مول/لتر. إذن التركيز النهائي هو 1 M. لاحظ أن حجم الماء المضاف ليس الحجم النهائي بشكل مباشر، بل يجب جمعه مع الحجم الأولي. في بعض التطبيقات العملية، قد يحدث انكماش أو تمدد حجمي عند الخلط، لكن قانون التخفيف الأساسي يفترض إضافة الأحجام، وفي معظم الحالات يكون التقريب مقبولاً. نلاحظ أن معامل التخفيف = V2/V1 = 200/50 = 4، أي أن التركيز قل بمقدار 4 مرات. تحقق: 4 × 50 = 200، و1 × 200 = 200، متطابق.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة التخفيف.
قيم مُدخَلة قياسية
- الابتدائي المولارية
- 10
- الابتدائي الحجم
- 10
- Final Volume
- 1
قيم مُدخَلة مرتفعة
- الابتدائي المولارية
- 100
- الابتدائي الحجم
- 100
- Final Volume
- 2
قيم مُدخَلة منخفضة
- الابتدائي المولارية
- 1
- الابتدائي الحجم
- 1
- Final Volume
- 0.5
قيم مُدخَلة قياسية
- الابتدائي المولارية
- 30
- الابتدائي الحجم
- 30
- Final Volume
- 1
قيم مُدخَلة مرتفعة
- الابتدائي المولارية
- 80
- الابتدائي الحجم
- 80
- Final Volume
- 1