Picture9 (3)

12

Celem wyznaczenia gęstości roztworu p_c o dowolnym stężeniu C należy dokonać liniowej interpolacji odpowiednich danych. W tym celu wykorzystuje się podane gęstości roztworów o stężeniach C, i C₂, z przedziału C, < C < C_r Wartościom stężenia Cj i C₂ odpowiadają gęstości roztworów pj i p₂ (z przedziału p, < p_c < p₂). Gęstość roztworu p_c oblicza się z zależności:

P_C = P,+*-

Wielkość x stanowi różnicę gęstości między roztworami o stężeniach C i C,, czyli:

*=P_C-Pr

Wartośćx oblicza się z proporcji:

P2-P1 _    *

c₂-c, c-c, ’

^{X =} r^ł~r'^(C-C|) ’

'-'2

Ostatecznie gęstość roztworu p_c wynosi:

P^P.+T^MC-C,).

C₂ C,

Poprawkę x można obliczyć względem roztworu o stężeniu C₂, wówczas gęstość roztworu p_c oblicza się z zależności:

Pc = P₂

Wartość x oblicza się z proporcji:

P2-P1 _ £ C₂-C, C₂-C

x=^{p2 P|}(C₂-C).

c₂-c,

Ostatecznie gęstość roztworu p_c wynosi:

Pc=P₂-

P2-P1 C₂ — C[

(C₂-C).

Rozcieńczanie roztworów. Przedstawiony poniżej krzyż rozcieńczeń pozwala na szybkie i proste obliczanie stosunków, w jakich należy zmieszać ze sobą składniki o stężeniach procentowych P, i P aby otrzymać roztwór o określonym stężeniu procentowym P. Wartości stężeń poszczególnych roztworów spełniają warunek P_f> P > P_r Oznacza to, że aby uzyskać roztwór o stężeniu P, należy zmieszać ze sobą w odpowiednim stosunku roztwór bardziej stężony (P_:) z roztworem rozcieńczonym (P₂). Ten sposób obliczeń jest użyteczny, gdy sporządza się roztwory przez rozcieńczenie. Gdy do rozcieńczenia roztworu o stężeniu P, używa się czystego rozpuszczalnika, wówczas stężenie roztworu rozcieńczonego wynosi P₂ - 0% [2,4, 8J.

Sporządzając roztwór o stężeniu P przez rozcieńczenie, należy zmieszać ze sobą X jednostek wagowych roztworu P, oraz T jednostek wagowych roztworu P_r W wyniku zmieszania roztworów uzyskuje się Z jednostek wagowych roztworu o procentowości P. W praktyce obliczony stosunek wagowy roztworów należy przeliczyć na odpowiadające im objętości.

Krzyż rozcieńczeń:

T

X = P- P,    (jedn. wag. roztworu P )

Y = P_t-P (jedn. wag. roztworu P₂)

Z -X + Y    (jedn. wag. roztworu P)

gdzie:

P, - procentowa zawartość jednego składnika (bardziej stężonego),

P_n - procentowa zawartość drugiego składnika (bardziej rozcieńczonego lub czysty rozpuszczalnik),

P - stężenie procentowe, jakie zamierza się uzyskać przez zmieszanie roztworów o stężeniach P, i P₂,

X - liczba jednostek wagowych składnika P,, którą należy użyć do zmieszania,

Y - liczba jednostek wagowych składnika P₂, którą należy użyć do zmieszania,

Z - liczba jednostek wagowych roztworu o procentowości P.

Zjawisko kontrakcji. Podczas mieszania dwóch cieczy obserwuje się często zmiany objętości sporządzonego roztworu. Jest to efekt zjawiska kontrakcji, polegającego na tym, że objętość mieszaniny roztworów jest mniejsza o kilka procent od sumy objętości składników. Na przykład mieszając 100 cm¹ H₂0 i 100 cm³ C₂H-OH otrzymuje się ok. 195 cm³ roztworu rozcieńczonego alkoholu. Z tego powodu przy obliczeniach nie można dodawać objętości mieszanych ze sobą roztworów. Teoretyczną objętość roztworu sporządzonego przez rozcieńczenie oblicza się tylko na podstawie masy roztworu rozcieńczonego, znając jego gęstość (przeliczenie masy roztworu na objętość).