希釈は、溶液の濃度は、一般に、希釈剤の添加に伴って減少するプロセスです。ただし、希釈は、溶液から溶質を除去するプロセスによっても発生します。
奇妙に聞こえるかもしれませんが、この最後の手順は、非常に塩辛い食べ物にジャガイモを追加して余分な塩を取り除くときに、台所で日常的に行われています。ジャガイモは塩分を吸収するので、食べ物の塩味は少なくなります。
フェノールフタレインの水溶液を希釈すると、色が薄くなります。出典：Pxhere。
実施される、または実施される希釈は、１ ／ ５などの用語で表される。これは、希釈を実行するために、ある容量の濃縮溶液を取り、4容量の希釈剤を加えることを意味します。通常は水です。この場合、数値5は希釈係数を表します。
希釈係数は、溶液の初期濃度と希釈溶液の最終濃度の間の商です。同様に、希釈係数は、希釈溶液の体積と、希釈を行うために取得された濃縮溶液の体積との間の商です。
希釈はどのように行われますか？
理論的推論
希釈液を調製するには、一定量の濃縮液をとり、それを容器に入れ、希釈液の計算量に達するまで希釈液を加えます。
希釈を行うために濃縮溶液から採取された溶質の質量は、希釈を行うために使用される容器に入れられた溶質の質量と正確に等しくなります。
m i = m f
ここで、m iは希釈を行うために使用される濃縮溶液中の溶質の質量であり、m fは希釈溶液中の溶質の質量です。また、次のことも知っています。
m i = v i c i
m f = v f c f
次に置換：
v i c i = v f c f
方程式を書き直す：
c i / c f = v f / v i
c i / c fは希釈係数です（濃縮溶液を希釈するために必要な回数）。ただし、v f / v iも希釈係数としてカウントされます。
応用
希釈液を準備する場合は、目的の希釈液濃度（希釈係数）を得るために濃縮液を何回希釈する必要があるかを知っている必要があります。これを行うには、濃縮液の濃度を希釈液の濃度で割ります。
しかし：希釈を行うために、どのくらいの量の濃縮溶液をとる必要がありますか？希釈溶液の最終容量（v f）と希釈係数がわかっている場合、目的の希釈を行うために必要な濃縮溶液の容量（v i）は簡単にわかります。
v i = v f / FD
処理する
計算された濃縮溶液の容量（v i）は、目盛り付きピペットまたはシリンダーを使用して測定され、メスフラスコに注がれます。次に、フラスコの容量に達するまで希釈剤を加えます。これは、希釈した溶液の容量（v f）を示します。
連続希釈
このタイプの希釈は、容量分析で頻繁に使用されます。このため、試験管を直列に配置し、それぞれに同量の脱イオン水を追加します。たとえば2 mL。
1/5血清希釈液は個別に調製できます。次に、2 mLの血清希釈液を2 mLの水を含む最初のチューブに加えます。チューブを適切に振とうし、この混合物2 mLをチューブ2に移します。
次に、チューブ2をよく混合し、その内容物2 mLをチューブ3に移し、一連のチューブが完成するまで続けます。この手順の結果として、血清希釈が1 / 10、1 / 20、1 / 40の試験管があります…
希釈の例
希釈の例は次のとおりです。
-5 M NaCl溶液を1/10に希釈して、0.5 M NaCl溶液を取得します。
-塗料に水または他の希釈剤を添加して、着色の強度を減らしたり、粘度を下げたりします。
-コーヒーにミルクを加えると、コーヒーの濃度が下がり、より滑らかで甘い味になります。
-レモネードを水で希釈して、酸性度の濃度を下げます。
-血清を希釈して、存在する抗体を滴定します。
演習
演習1
1リットルの0.025 M溶液を得るには、0.5 M NaCl溶液を何回希釈する必要がありますか？この希釈溶液を調製するのに必要な0.5 M NaCl溶液の容量はどれくらいですか？
希釈係数から始めます。
FD = c i / c f
すべてのデータがあります：
c i =初期濃度（0.5 M）
c f =最終濃縮液（0.025 M）
したがって、FDを計算します。
FD = 0.5M / 0.025M
= 20
0.5 M NaCl溶液を得るには、20倍に希釈する必要があります。
このDFの値を使用して、この希釈の濃縮溶液から取得する初期体積を計算できます。
FD = v f / v i
私たちはv iを分離して解決します：
v i = 1 L / 20
= 0.05 L
= 50 mL
したがって、1リットルの0.025 M NaCl溶液を調製するには、0.5 M NaCl溶液50 mLが必要です。
演習2
硫酸溶液250 mLを調製するには、95％（m / m）の濃度と1.84 g / mLの硫酸（H 2 SO 4）試薬が何mL 必要ですか0.5 M？硫酸分子量：98 g / mol。
最初のステップは、濃硫酸のモル濃度を計算することです：
m = v d
与えられた密度の解に対応するH 2 SO 4の質量を決定します。
m = 1,000 mL 1.84 g / mL
= 1,840 g
硫酸は95％の純度であるため、実際の質量を計算する必要があります。
m = 1,840 g（95/100）
= 1,748 g
95％H 2 SO 4溶液が1リットルと想定されているため、これらのグラムに含まれるモル数から直接モル濃度が得られます。
M =（1,748 g / L）/（98 g / mol）
= 17.83
希釈されるH 2 SO 4の質量は、希釈前後で同じであることはわかっています。
m i = m f
c i v i = c f v f
v i = c f・v f / c i
そして私たちはv iを解きます：
v i = 0.5 M 250 mL / 17.83 M
= 7.010 mL
次に、0.5 M硫酸溶液250 mLを準備するために、水が飛散しないようにメスフラスコに入れ、濃硫酸7.010 mLを加えて水で250 mLにします。
演習3
0.0125 M CaCl 2溶液を調製するには、0.25 M 塩化カルシウム（CaCl 2）溶液に50 mLの水を何mL加える必要がありますか？
ここでも、希釈するとCaCl 2の質量損失はありません。
v i c i = v f c f
v fを分離して解決します。
v f = v i c i / c f
= 50 mL 0.25 M / 0.0125 M
= 1,000 mL
追加する水の量= v f- v i
1,000 mL-50 mL = 950 mL
したがって、0.5 M塩化カルシウム溶液に50 mLに水950 mLを加える必要があり、これにより0.0125 M塩化カルシウム溶液1,000 mLが調製されます。
参考文献
- ウィッテン、デイビス、ペック、スタンリー。（2008）。化学 （第8版）。CENGAGEラーニング。
- ウィキペディア。（2020）。希釈（方程式）。から回復：en.wikipedia.org
- ジェシー・A・キー。（sf）。希釈と濃度。回収元：opentextbc.ca
- ChemTeam。（sf）。希釈：定義と計算。から回復：chemteam.info
- デビッドR.カプレット。（2012）。希釈を行う。回収元：ruf.rice.edu