Il preparazione di soluzioni È una delle attività più sviluppate all'interno e all'esterno della scienza sperimentale, soprattutto per quanto riguarda la chimica, la biologia, la bioanalisi, la medicina e la farmacia. In ambito commerciale, molti dei prodotti che acquistiamo, siano essi alimentari o per bagni, sono costituiti da soluzioni acquose.
Una soluzione in termini semplici è una miscela omogenea formata da un solvente, solitamente liquido, e un soluto. Questo è associato a una concentrazione, le cui unità variano a seconda degli scopi per cui è stato preparato, nonché dell'accuratezza con cui viene espressa la sua concentrazione..
Il principio di tutte le preparazioni in soluzione è essenzialmente lo stesso: sciogliere il soluto in un solvente appropriato, oppure partendo da una soluzione concentrata (stock), prelevare aliquote per prepararne di più diluite. L'obiettivo finale è che vi sia un'elevata omogeneità e che la soluzione abbia le caratteristiche desiderate.
Nella vita quotidiana le soluzioni vengono preparate seguendo il criterio del gusto, ovvero quanto deve essere intenso il gusto di una bevanda. I laboratori o le industrie, invece, richiedono un parametro meno soggettivo: una concentrazione predeterminata, che si ottiene seguendo una serie di regole e solitamente semplici calcoli matematici..
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Prima di preparare una soluzione, è necessario determinare quale concentrazione avrà il suo soluto, o ciascuno di essi, e quale solvente verrà utilizzato. Vuoi che sia 1% m / v? O il 30% m / v? Sarà preparato a una concentrazione di 0,2 M o 0,006 M? Allo stesso modo, deve essere noto per quali scopi verrà utilizzato: analitico, reagenti, media, indicatori, ecc..
Quest'ultimo punto determina se sarà necessario o meno l'uso di flaconi o palloncini volumetrici. Se la risposta è negativa, le soluzioni possono essere preparate direttamente in un becher, e quindi la preparazione sarà più semplice e meno meticolosa..
Indipendentemente dalla concentrazione, o se si desidera che sia il più preciso possibile, il primo passo per preparare una soluzione è pesare il soluto e scioglierlo nel solvente appropriato. A volte anche quando il soluto è solubile nel solvente scelto, è necessario riscaldarlo su un piatto o disporre di un agitatore magnetico..
In effetti, il soluto è il fattore che fa una netta differenza nel metodo in cui vengono preparate diverse soluzioni. Se invece il solvente è un liquido volatile, la soluzione verrà preparata all'interno di una cappa aspirante.
L'intero processo di dissoluzione del soluto viene eseguito in un becher. Una volta sciolto, e con l'ausilio di un supporto e di un imbuto, il suo contenuto viene trasferito nel matraccio o palloncino volumetrico del volume desiderato..
Se è stato utilizzato un agitatore, è necessario lavarlo adeguatamente per garantire che non rimangano tracce di soluto aderenti alla sua superficie; e bisogna anche essere cauti durante il trasferimento, altrimenti l'agitatore cadrà nel pallone volumetrico. Per questo è comodo e molto utile aiutarsi con una calamita. D'altra parte, al posto dell'agitatore può essere utilizzata anche una bacchetta di vetro.
Dissolvendo il soluto in questo modo, ci assicuriamo che non ci siano solidi sospesi nel matraccio tarato, che sarà poi difficile da sciogliere e influenzerà la qualità analitica della soluzione finale..
Fatto ciò, si ricompone o si completa il volume del palloncino con il solvente, fino a quando la superficie del liquido coincide con il segno indicato sulla vetreria..
Infine si agita un paio di volte il palloncino o il pallone chiuso con i rispettivi tappi, lasciando pronta la soluzione..
In un laboratorio è comune preparare soluzioni di acidi o basi. Questi devono essere prima aggiunti a un volume considerevole di solvente; per esempio, l'acqua. Non dovrebbe mai essere fatto il contrario: aggiungere acqua ad acidi o basi, ma piuttosto a un volume d'acqua. Il motivo è che la loro idratazione è molto esotermica e c'è persino il rischio che il becher esploda..
Supponiamo di voler preparare una soluzione diluita di acido solforico. Dopo aver chiaro quale sarà l'aliquota che verrà prelevata dalla soluzione stock o concentrata, verrà trasferita al pallone volumetrico, che avrà già un volume d'acqua.
Anche così, il calore verrà rilasciato e deve essere portato a segno con acqua molto lentamente, aspettando che il palloncino si raffreddi o non diventi troppo caldo..
D'altra parte, una soluzione di idrossido di sodio viene preparata pesando i pellet di NaOH in un becher con acqua. Una volta sciolto il NaOH, con o senza agitatore magnetico, l'acqua alcalina viene trasferita nel rispettivo matraccio tarato e portata a tacca con acqua o etanolo..
Si desidera preparare un litro di una soluzione al 35% m / v di cloruro di sodio in acqua. Quanto sale deve essere pesato e come si procede?
La concentrazione del 35% m / v significa che abbiamo 35 g di NaCl per ogni 100 mL di acqua. Man mano che ci chiedono un litro di soluzione, dieci volte quella quantità, peseremo 350 g di sale che proveremo a sciogliere nel volume di un litro.
Quindi, in un grande becher vengono pesati i 350 g di NaCl. Successivamente si aggiunge una quantità di acqua sufficiente (meno di un litro) per sciogliere il sale utilizzando una bacchetta di vetro. Poiché il sale è molto solubile in acqua, l'uso di un agitatore magnetico non è obbligatorio.
Disciolti questi 350 g di NaCl, l'acqua salata viene trasferita in un matraccio tarato da un litro e portata a volume con acqua; oppure semplicemente riempire il litro d'acqua nello stesso becher e continuare a mescolare per garantire l'omogeneità del sale. Quest'ultimo si applica quando la soluzione non deve avere una concentrazione esatta ma approssimativa..
Si desidera preparare 250 ml di aceto (acido acetico 5% v / v) partendo da una bottiglia di acido acetico glaciale (puro al 100%). Quale volume di questa bottiglia dovrebbe essere preso?
Indipendentemente dal volume di acido acetico glaciale misurato, avrà una concentrazione del 100%; una goccia, 2 ml, 10 ml, ecc. Se dividiamo 100/5, avremo 20, che indica il nostro fattore di diluizione; cioè il volume che misuriamo dalla bottiglia che andremo a diluire 20 volte. Pertanto, 250 ml di aceto devono corrispondere a questo volume 20 volte più grande..
Quindi, 250/20 ci dà 12,5, il che significa che dalla bottiglia di acido acetico glaciale prenderemo 12,5 mL e lo diluiremo in 237,5 mL di acqua (250-12,5).
Per questo, verrà utilizzata una pipetta graduata e sterilizzata, oppure un piccolo volume di acido acetico glaciale verrà trasferito in un becher pulito da cui verrà prelevata l'aliquota da 12,5 mL e aggiunto a un palloncino volumetrico da 250 mL con un precedente e sufficiente quantità d'acqua. Quindi, aggiungeremo l'acido all'acqua e non l'acqua all'acido.
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