U3F1ZWV6ZTM1NjY3ODA4MTcwX0FjdGl2YXRpb240MDQwNjcwNTU4MTQ=
recent
أحدث المقالات

كيمياء تحليلية - تحضير المحاليل وطريقة جمع العينات

كيمياء تحليلية - تحضير المحاليل وطريقة جمع العينات

كيمياء تحليلية - تحضير المحاليل وطريقة جمع العينات
كيمياء تحليلية - تحضير المحاليل وطريقة جمع العينات

من أهم مهامك ككيميائي عند عملك في مصنع أو مختبر ما ، تحليل عينات المواد الأولية ، والتي قد تكون بألاف الأطنان ، فكيف يتم أخذ العينة المطلوبة ، وكيف تقوم بتحضير المحاليل اللازمة للتحاليل ، هذا ماسنتعرف عليه سويا .


أولا - طريقة أخذ العينات :


إن العينة المطلوبة للتحليل قد تكون صلبة أو سائلة أو غازية ولكل نوع طريقة مختلفة في أخذ العينة الواجب تحليلها والتي يجب أن تمثل بشكل فعلي المادة كلها .

1- طريقة أخذ العينات الصلبة :


- وهي الاصعب بين أنواع العينات نتيجة عدم إمكانية خلطها مثل العينات السائلة والغازية .

- حيث يجب أخذ عينة 1غ لتحليلها من بين مئات أو آلاف الأطنان من هذه المادة حين توريدها إلى المعمل أو المصنع .

- ولأخذ عينة تتوافق مع التركيب الوسطي للكمية الكلية نتبع الخطوات التالية :

1' - تؤخذ عينات من أماكن مختلفة من الكمية الكلية ، ومن ثم تخلط هذه العينات مع بعضها وبذلك نحصل على كمية كبيرة من العينة .

2`- نقوم بتخفيض الكمية باستخدام طريقة الأرباع ، حيث تجمع العينة في كومة مستطيلة الشكل غير مرتفعة ثم تقسم قطريا إلى أربع أقسام ويطرح القسمان المتقابلان ويجمع القسمان المتبقيان في كومة مستطيلة أخرى وتكرر العملية حتى الحصول على الكمية المطلوبة .

3` - نطحن العينة حسب الحاجة مع التحريك حتى تتجانس جميع جزيئات العينة .
ثم نضعها في عبوة يكتب عليها أسم المادة وتاريخ تحضيرها .

4` - نتيجة الطحن يتشكل سطح نوعي كبير مما يؤدي إلى أمتصاص الرطوبة لذلك قبل وزن العينة توضع في فرن تجفيف بحرارة 105° لمدة ساعة على الأقل ثم تنقل إلى مجفف يحوي مادة مجففة مثل كلوريد البوتاسيوم وتترك العينة في المجفف حتى تبرد ، ومن ثم يتم تحضير المادة لعملية الوزن .

2- طريقة أخذ العينات السائلة :


إذا كانت العينات السائلة متجانسة كيميائيا تؤخذ الكمية المطلوبة حجما او وزنا بعد مزج العينة الكلية الأصلية .

أما إذا كانت بشكل مستحلب أو معلق يجب المزج بشكل جيد وأخذ العينات من أماكن مختلفة ، ويتم تحليل هذه العينات بشكل منفصل أو مجتمعة بحيث تمثل العينة الأصلية .

3- طريقة أخذ العينات الغازية :


الغازات تنتشر بسهولة لذلك فإن مزج العينات الغازية أمر سهل ، حيث تؤخذ العينة الغازية بواسطة إبرة حقن .

ثانيا - تحضير المحاليل اللازمة للتحليل :


ويقسم تحضير المحاليل إلى المحاليل القياسية الأولية ، والمحاليل القياسية الثانوية .

وذلك تبعا للمادة المستخدمة في التحضير حيث أن هناك مواد تعتبر مواد قياسية أولية ومواد تعتبر مواد قياسية ثانوية .

-المحلول القياسي الأولي :


هو المحلول المحضر من مادة قياسية أولية بتركيز معلوم وهذا المحلول ليس بحاجة إلى تقييس (ضبط تركيزه)

- المحلول القياسي الثانوي :


وهو محلول معلوم التركيز تم تقييسه (ضبط تركيزه) بمحلول قياسي أولي .


س- مالشروط الواجب توافرها لأعتبار المادة مادة قياسية أولية ؟؟


1- يجب أن تتوفر المادة القياسية الأولية في حالة نقية تحليليا .

2- يجب أن يكون لها وزن مكافئ مرتفع للتقليل من تأثير أخطاء وزن كميات صغيرة أثناء تحضير محاليل منخفضة التركيز .

3- يجب أن لايطرأ عليها أي تغيير أو تبديل مع الزمن إذا كانت محكمة الأغلاق .

4- أن تكون سهلة الأنحلال في الشروط التي تجري فيها عملية التحليل .

5- أن لايحصل أي ناتج أثناء المعايرة قادر على التداخل .

6- أن تكون المادة القياسية الاولية عديمة اللون قبل المعايرة وبعدها حتى لايحصل تداخل من لونها مع تغير لون المشعر .


- ومن أهم المواد القياسية الأولية :

كربونات الصوديوم Na2CO3
كلوريد الصوديوم NaCl
أوكسالات الصوديوم NaC2O4
حمض الأوكساليك H2C2O4


أمثلة عن طريقة تحضير بعض المحاليل القياسية الأولية والثانوية


مثال 1 : تحضيرمحلول قياسي أولي من كربونات الصوديوم تركيزه 0.2N وحجمه 200 مل .

نستخدم مادة كربونات الصوديوم التي تتمتع بنقاوة عالية أكثر من 99% , ونقوم بتجفيفها في الفرن عند الدرجة 105م , ثم نضعها في مجفف حتى تبرد .

نقوم بحساب الوزن الواجب أخذه من العلاقة :

m=N.V.Ew
حيث N التركيز بالنظامية
V الحجم مقدرا باللتر
Ew الوزن المكافئ
وتحدثنا في مقال سابق عن طريقة حساب الوزن المكافئ 

m=0.2 *(200/1000)*(106/2)=2.12
أي نقوم بوزن 2.12 غ من كربونات الصوديوم ونتمم الحجم إلى 200مل

مثال 2 - محلول من حمض الكبريت المركز تركيزه 97% وزنا وكثافته 1.81 غ/مل والمطلوب تحضير محلول منه حجمه 400 مل وتركيزه 0.2M ومحلول آخر حجمه 500 مل وتركيزه 0.3N .

1- تحضير المحلول ذي التركيز 0.2M وحجمه 400 مل :
كل 100غ من المحلول يحتوي على 97 غ من حمض الكبريت النقي .
بالتالي كل (100/1.81) مل من المحلول يحتوي على 97 غ من حمض الكبريت النقي .
أي أن كل 1000 مل من المحلول يحتوي على Cغ من حمض الكبريت النقي .
C=1755.7 g/L
وبالتالي تركيز الحمض الأصلي هو :
M=C/Mw=1755.7/98=17.9 mol/L
وبتطبيق قانون التمديد العام :
M1V1=M2V2
حيث : الدليل (1) يمثل الحمض الأصلي
والدليل (2) يمثل الحمض المراد تحضيره .

V1*17.9=0.2*400
V1=4.47 ml

أي يتم أخذ حجم قدره 4.47 مل من حمض الكبريت الأصلي ويمدد ببطء بالماء المقطر (لأن حمض الكبريت ينشر حرارة عالية عند تمديده بالماء ) ثم يترك حتى يبرد ويكمل الحجم بالماء المقطر حتى الحجم المطلوب .

2- تحضير المحلول ذي التركيز 0.3N وحجمه 500مل :
من العلاقة التي تربط بين المولارية والنظامية نستطيع أن نحسب عيارية حمض الكبريت الأصلي :
N=n.M
N=2*17.9=35.8 eq.g/L
ثم يطبق قانون التمديد العام :
N1.V1=N2.V2
V1*35.8=0.3*500
V1=4.19 ml

أي يتم أخذ حجم قدره 4.19 مل من حمض الكبريت الأصلي ويمدد ببطئ بالماء المقطر , ويترك المحلول ليبرد ثم ينقل إلى دورق حجمي سعة 500مل ويكمل الحجم بالماء المقطر حتى التدريجة .
الاسمبريد إلكترونيرسالة