Расчеты при приготовлении водных растворов
Приблизительные растворы. При приготовлении приблизительных растворов количества веществ, которые должны быть взяты для этого, вычисляют с небольшой точностью. Атомные веса элементов для упрощения расчетов допускается брать округленными иногда до целых единиц. Так, для грубого подсчета атомный вес железа можно принять равным 56 вместо точного —55,847; для серы — 32 вместо точного 32,064 и т. д.
Вещества для приготовления приблизительных растворов взвешивают на технохимических или технических весах.
Принципиально расчеты при приготовлении растворов совершенно одинаковы для всех веществ.
Количество приготовляемого раствора выражают или в единицах массы (г, кг), или в единицах объема (мл, л), причем для каждого из этих случаев вычисление количества растворяемого вещества проводят по-разному.
Пример. Пусть требуется приготовить 1,5 кг 15%-ного раствора хлористого натрия; предварительно вычисляем требуемое количе-ство соли. Расчет проводится согласно пропорции:
т. е. если в 100 г раствора содержится 15 г соли (15%), то сколько ее потребуется для приготовления 1500 г раствора?
Расчет показывает, что нужно отвесить 225 г соли, тогда воды иужио взять 1500 — 225 = 1275 г. ¦
Если же задано получить 1,5 л того же раствора, то в этом случае по справочнику узнают его плотность, умножают последнюю на заданный объем и таким образом находят массу требуемого количества раствора. Так, плотность 15%-нoro раствора хлористого натрия при 15 0C равна 1,184 г/см3. Следовательно, 1500 мл составляет
Следовательно, количество вещества для приготовления 1,5 кг и 1,5 л раствора различно.
Расчет, приведенный выше, применим только для приготовления растворов безводных веществ. Если взята водная соль, например Na2SO4-IOH2O1 то расчет несколько видоизменяется, так как нужно принимать во внимание и кристаллизационную воду.
Пример. Пусть нужно приготовить 2 кг 10%-ного раствора Na2SO4, исходя из Na2SO4 *10H2O.
Молекулярный вес Na2SO4 равен 142,041, a Na2SO4*10H2O 322,195, или округленно 322,20.
Расчет ведут вначале па безводную соль:
Следовательно, нужно взять 200 г безводной соли. Количество десятиводной соли находят из расчета:
Воды в этом, случае нужно взять: 2000 — 453,7 =1546,3 г.
Так как раствор не всегда готовят с пересчетом на безводную соль, то на этикетке, которую обязательно следует наклеивать на сосуд с раствором, нужно указать, из какой соли приготовлен раствор, например 10%-ный раствор Na2SO4 или 25%-ный Na2SO4*10H2O.
Часто случается, что приготовленный ранее раствор нужно разбавить, т. е. уменьшить его концентрацию; растворы разбавляют или по объему, или по массе.
Пример. Нужно разбавить 20%-ный раствор сернокислого аммония так, чтобы получить 2 л 5%-иого раствора. Расчет ведем следующим путем. По справочнику узнаем, что плотность 5%-ного раствора (NH4)2SO4 равна 1,0287 г/см3. Следовательно, 2 л его должны весить 1,0287*2000 = 2057,4 г. В этом количестве должно находиться сернокислого аммония:
Теперь можно подсчитать, сколько нужно взять 20%-ного рас* твора, чтобы получить 2 л 5%-ного раствора.
Полученную массу раствора можно пересчитать на объем его. Для этого массу раствора делят на его плотность (плотность 20%-ного раствора равна 1.1149 г/см3), т. е.
Учитывая, что при отмеривании могут произойти потери, нужно взять 462 мл и довести их до 2 л, т. е. добавить к ним 2000—462 = = 1538 мл воды.
Если же разбавление проводить по массе, расчет упрощается. Но вообще разбавление проводят из расчета на объем, так как жидкости, особенно в больших количествах, легче отмерить по объему, чем взвесить.
Нужно помнить, что при всякой работе как с растворением, так и с разбавлением никогда не следует выливать сразу всю воду в сосуд. Водой ополаскивают несколько раз ту посуду, в которой проводилось взвешивание или отмеривание нужного вещества, и каждый раз добавляют эту воду в сосуд для раствора.
Когда не требуется особенной точности, при разбавлении растворов или смешивании их для получения растворов другой концентрации можно пользоваться следующим простым и быстрым способом.
Возьмем разобранный уже случай разбавления 20%-ного раствора сернокислого аммония до 5%-ного. Пишем вначале так:
где 20 — концентрация взятого раствора, 0 — вода и 5’—-требуемая концентрация. Теперь из 20 вычитаем 5 и полученное значение пишем в правом нижнем углу, вычитая же нуль из 5, пишем цифру в правом верхнем углу. Тогда схема примет такой вид:
Это значит, что нужно взять 5 объемов 20%-ного раствора и 15 объемов воды. Конечно, такой расчет не отличается точностью.
Если смешивать два раствора одного и того же вещества, то схема сохраняется та же, изменяются только числовые значения. Пусть смешением 35%-ного раствора и 15%-ного нужно приготовить 25%-ный раствор. Тогда схема примет такой вид:
т. е. нужно взять по 10 объемов обоих растворов. Эта схема дает приблизительные результаты и ею можно пользоваться только тогда, когда особой точности не требуется.Для всякого химика очень важно воспитать в себе привычку к точности в вычислениях, когда это необходимо, и пользоваться приближенными цифрами в тех случаях, когда это не повлияет на результаты работы.Когда нужна большая точность при разбавлении растворов, вычисление проводят по формулам.
Разберем несколько важнейших случаев.
Приготовление разбавленного раствора. Пусть с — количество раствора, m%—концентрация раствора, который нужно разбавить до концентрации п%. Получающееся при этом количество разбавленного раствора х вычисляют по формуле:
а объем воды v для разбавления раствора вычисляют по формуле:
Смешивание двух растворов одного и того же вещества различной концентрации для получения раствора заданной концентрации. Пусть смешиванием а частей m%-ного раствора с х частями п%-ного раствора нужно получить /%-ный раствор, тогда:
Точные растворы. При приготовлении точных растворов вычисление количеств нужных веществ проверят уже с достаточной степенью точности. Атомные весы элементов берут по таблице, в которой приведены их точные значения. При сложении (или вычитании) пользуются точным значением слагаемого с наименьшим числом десятичных знаков. Остальные слагаемые округляют, оставляя после запятой одним знаком больше, чем в слагаемом с наименьшим числом знаков. В результате оставляют столько цифр после запятой, сколько их имеется в слагаемом с наименьшим числом десятичных знаков; при этом производят необходимое округление. Все расчеты производят, применяя логарифмы, пятизначные или четырехзначные. Вычисленные количества вещества отвешивают только на аналитических весах.
Взвешивание проводят или на часовом стекле, или в бюксе. Отвешенное вещество высыпают в чисто вымытую мерную колбу через чистую сухую воронку небольшими порциями. Затем из промывалки несколько раз небольшими порциями воды обмывают над воронкой бнже или часовое стекло, в котором проводилось взвешивание. Воронку также несколько раз обмывают из промывалки дистиллированной водой.
Для пересыпания твердых кристаллов или порошков в мерную колбу очень удобно пользоваться воронкой, изображенной на рис. 349. Такие воронки изготовляют емкостью 3, 6, и 10 см3. Взвешивать навеску можно непосредственно в этих воронках (негигроскопические материалы), предварительно определив их массу. Навеска из воронки очень легко переводится в мерную колбу. Когда навеска пересыпается, воронку, не вынимая из горла колбы, хорошо обмывают дистиллированной водой из промывалки.
Как правило, при приготовлении точных растворов и переведении растворяемого вещества в мерную колбу растворитель (например, вода) должен занимать не более половины емкости колбы. Закрыв пробкой мерную колбу, встряхивают ее до полного растворения твердого вещества. После этого полученный раствор дополняют водой до метки и тщательно перемешивают.
Молярные растворы. Для приготовления 1 л 1 M раствора какого-либо вещества отвешивают на аналитических весах 1 моль его и растворяют, как указано выше.
Пример. Для приготовления 1 л 1 M раствора азотнокислого серебра находят в таблице или подсчитывают молекулярную массу AgNO3, она равна 169,875. Соль отвешивают и растворяют в воде.
Если нужно приготовить более разбавленный раствор (0,1 или 0,01 M), отвешивают соответственно 0,1 или 0,01 моль соли.
Если же нужно приготовить меньше 1 л раствора, то растворяют соответственно меньшее количество соли в соответствущем объеме воды.
Нормальные растворы готовят аналогично, только отвешивая не 1 моль, а 1 грамм-эквивалент твердого вещества.
Если нужно приготовить полунормальный или децинормальный раствор, берут соответственно 0,5 или 0,1 грамм-эквивалента. Когда готовят не 1 л раствора, а меньше, например 100 или 250 мл, то берут1/10 или 1/4 того количества вещества, которое требуется для приготовления I л, и растворяют в соответствующем объеме воды.
Рис 349. Воронки для пересыпания навески а колбу.
После приготовления раствора его нужно обязательно проверить титрованием соответствующим раствором другого вещества с известной нормальностью. Приготовленный раствор может не отвечать точно той нормальности, которая задана. В таких случаях иногда вводят поправку.
В производственных лабораториях иногда готовят точные растворы «по определяемому веществу». Применение таких растворов облегчает расчеты при анализах, так как достаточно умножить объем раствора, пошедший на титрование, на титр раствора, чтобы получить содержание искомого вещества (в г) во взятом для анализа количестве какого-либо раствора.
Расчет при приготовлении титрованного раствора по определяемому веществу ведут также по грамм-эквиваленту растворяемого вещества, пользуясь формулой:
Пример. Пусть нужно приготовить 3 л раствора марганцовокислого калия с титром по железу 0,0050 г/мл. Грамм-эквивалент KMnO4 равен 31,61., а грамм-эквивалент Fe 55,847.
Вычисляем по приведенной выше формуле:
Стандартные растворы. Стандартными называют растворы с разными, точно определенными концентрациями, применяемые в колориметрии, например растворы, содержащие в 1 мл 0,1, 0,01, 0,001 мг и т. д. растворенного вещества.
Кроме колориметрического анализа, такие растворы бывают нужны при определении рН, при нефелометрических определениях и пр. Иногда стандартные растворы» хранят в запаянных ампулах, однако чаще приходится готовить их непосредственно перед применением. Стандартные растворы готовят в объеме не больше 1 л, а ча ще — меньше. Только при большом расходе стандартного раствори можно готовить несколько литров его и то при условии, что стандартный раствор не будет храниться длительный срок.
Количество вещества (в г), необходимое для получения таких растворов, вычисляют по формуле:
Пример. Нужно приготовить стандартные растворы CuSO4 • 5H2O для колориметрического определения меди, причем в 1 мл первого раствора должно содержаться 1 мг меди, второго — 0,1 мг, третьего —0,01 мг, четвертого — 0,001 мг. Вначале готовят достаточное количество первого раствора, например 100 мл.
В данном случае Mi = 249,68; АСu = 63,54; следовательно, для приготовления 100 мл раствора, 1 мл которого содержал бы 1 мг меди (Т = 0,001 г/мл), нужно взять
Навеску соли переносят в мерную колбу емкостью 100 мл и добавляют воду до метки. Другие растворы готовят соответствующим разбавлением приготовленного.
Эмпирические растворы. Концентрацию этих растворов чаще всего выражают в г/л или г/мл. Для приготовления эмпирических растворов применяют очищенные перекристаллизацией вещества или реактивы квалификации ч. д. а. или х. ч.
Пример. Нужно приготовить 0,5 л раствора CuSO4, содержашего Cu 10 мг/мл. Для приготовления раствора применяют CuSO4 • 5H2O.
Чтобы подсчитать, сколько следует взять этой солн для приготовления раствора заданного объема, подсчитывают, сколько Cu должно содержаться в нем. Для этого объем умножают на заданную концентрацию, т. е.
500*10 = 5000 мг, или 5,0000 г
После этого, зная молекулярный вес соли, подсчитывают нужное количество ее:
На аналитических весах отвешивают в бюксе точно 19,648 г чистой соли, переводят ее в мерную колбу емкостью 0,5 л. Растворение проводят, как указано выше.
Источник
СОЛЕВЫЕ ПОВЯЗКИ ЛЕЧАТ ПРАКТИЧЕСКИ ВСЁ. ЛЕЧЕНИЕ СОЛЕВЫМИ ПОВЯЗКАМИ
В медицинской практике используется обычно 10-процентный раствор поваренной (каменной и никакой другой) соли, то есть 100 г на 1 л воды. Для лечения печени, поджелудочной железы, селезенки, почек и для повязок на голову лучше использовать
8- 9-процентный раствор (80-90 г соли на 1 л воды). Соль для раствора необходимо брать строго по весу, емкость (банку) с раствором держать закрытой, чтобы он не испарялся и не изменял своей концентрации.
Для приготовления гипертонического раствора не всякая вода годится. Не подходит для этой цели родниковая, артезианская, морская, особенно вода, содержащая йодистые соли, которые нейтрализуют в растворе поваренную. Лучше использовать для приготовления солевого раствора дистиллированную (из аптеки) воду или, в крайнем случае, очищенную дождевую или снеговую.
Солевая повязка выполняется только из гигроскопичного, хорошо промокаемого в воде хлопчатобумажного материала — многократно стиранные, не новые, не кухонные и не крахмаленные «вафельные» полотенца в 3-4 слоя и тонкая, тоже хорошо промокаемая, медицинская марля в 8-10 слоев, а также гигроскопичная, лучше вискозная, вата для тампонов.
1. При головной боли, вызванной воспалительными процессами, водянками, отеками мозга и мозговых оболочек (менингитами, арахноидитами), заболеваниями других органов, например, гриппом, сепсисом, тифом, избыточным кровенаполнением от напряженной умственной и физической работы, после инсульта, а также при опухолевых образованиях в мозгу солевая повязка в виде шапочки или широкой полоски из бинта в 8- 10 слоев, смоченной в 9- процентном растворе и несильно выжатой, выполняется на всю (или вокруг) голову и обязательно бинтуется по всей поверхности повязки одним малым марлевым бинтом. Поверх повязывается сухая, в 2 слоя, лучше ситцевая или старая марлевая косынка. Повязка выполняется на
ночь, на 8-9 часов, до высыхания, утром снимается.
ПРИ СКЛЕРОЗЕ СОСУДОВ МОЗГА СОЛЕВАЯ ПОВЯЗКА ПРОТИВОПОКАЗАНА!
Солевая повязка от насморка, гайморита и фронтита.
2. При насморках, гайморитах, фронтитах повязка выполняется в виде марлевой полоски в 6-7 слоев на область лба (при фронтитах), на нос и щеки с подкладыванием на крылья носа ватных тампончиков, прижимающих полоску к коже лица в этих местах. Эти полоски бинтуются двумя-тремя оборотами малого бинта, держатся 7- 8 часов, используются до излечения. Днем полости рта и носа следует полоскать 2-3 раза раствором более слабой концентрации: 1,5 ч. ложки соли с горкой на стакан (250 мл) воды, можно из-под крана.
Солевая повязка от кариеса
3. Кариес зубов тоже лечится марлевой полоской в 8 слоев, смоченной в 10-процентном растворе соли, на всю челюсть с больным зубом и бинтуемой 2-3 оборотами малого бинта вкруговую. Накладывается на всю ночь, курс лечения — 1-2 недели, после чего больной зуб следует запломбировать. Кариес и пародонтоз можно лечить солью: после ужина, перед сном, подержать во рту глоток 10- процентного солевого раствора 5-7 минут и сплюнуть, после чего в рот ничего не брать. При зубной боли, даже под коронкой, эту процедуру можно несколько раз повторить.
При кариесе, осложненном гранулемой, а также при флюсах на больной зуб, на десну (за щеку) можно накладывать плотный ватный тампончик (лучше из вискозной) толщиной в палец, смоченный в 10-про- центном растворе и выжатый почти досуха.. Тампон надо держать всю ночь.
Солевая повязка от ангины.
4. Ангину, ларингиты, трахеиты, воспаление слюнных и щитовидной желез (зоб) хорошо лечит солевая марлевая повязка в 6-7 слоев (из широкого бинта), смоченная в 10-процентном растворе соли, выполняемая на шею на всю ночь, а при головной боли в виде такой же полоски — и на голову. Обе эти полоски (или одна общая, удлиненная на шею и голову) бинтуются одним малым марлевым бинтом. Нижний край повязки на шее (чтобы не завертывался кверху) прибинтовывается к телу одним оборотом бинта через подмышки обеих рук и спину, и завершается бинтование на шее, не сдавливая дыхания.
Солевая повязка при бронхите
5. При пневмониях, бронхитах, плевритах, эмфиземе, астме инфекционного происхождения, опухолях легкого повязка с 10-процентным раствором выполняется на всю спину, обязательно на очаг болезни и даже на всю грудную клетку (мужчинам) из двух «вафельных» полотенец, сложенных в два слоя поперек каждое. Одно смачивается в немного подогретом солевом растворе, несильно выжимается (выжатый раствор выливается обратно в банку, он не портится), на влажное накладывается такое же сухое в два слоя и оба достаточно плотно, не сдавливая дыхания, бинтуются двумя большими марлевыми бинтами. Верхняя половина спины, плечевой пояс бинтуются в виде поперечной восьмерки через подмышки обеих рук, нижняя — вторым бинтом вокруг нижней половины грудной клетки. Бинтование выполняется по всей поверхности полотенец. Курс лечения воспалительных процессов легкого — 7-10 повязок ежесуточно, опухоли — 3 недели, одну из них — ежесуточно, остальные 14 повязок — через ночь. Повязки эти тоже держатся 10 часов до высыхания.
Солевая повязка при мастопатии, аденоме, раке одной молочной железы.
6. При мастопатии, аденоме, раке одной молочной железы повязка с 9-10-процентным раствором выполняется из одного «вафельного» полотенца, сложенного в 3-4 слоя поперек, полоской в 25 см шириной. Если есть ранка, она покрывается марлевой салфеткой с раствором в 2-4 слоя, которая покрывается полотенцем, и вместе они бинтуются одним большим марлевым бинтом, не сдавливая дыхания.
Мастопатия и другие воспалительные процессы грудных желез лечатся повязкой от одной до двух недель, опухоли — 3 недели (1-ю — ежесуточно, остальные — через ночь). Выполняется она на ночь и держится 9-10 часов.
Солевая повязка при заболеваниях сердца.
7. При воспалениях сердечной мышцы и оболочек сердца(при миокардитах, эндокардитах, перикардитах) в подогретом до 70”С 9-процентном солевом растворе смачиваются (и выжимаются) лишь концы полоски «вафельного» полотенца, сложенного по длине в 3 слоя, которая перебрасывается через левое плечо, ими покрывается сердце спереди и сзади (между лопатками), и эти концы бинтуются одним широким марлевым бинтом вокруг грудной клетки. Повязка эта выполняется на ночь через сутки в течение 2 недель.
Стенокардию, ишемическую болезнь, пороки клапанов сердца солевая повязка не лечит.
Солевая повязка при холециститах, гепатитах, циррозе, гастритах и панкреатитах.
8. При холециститах, гепатитах, циррозе, гастритах и панкреатитах
такая же повязка из «вафельного» полотенца в 3-4 слоя поперек полоской в 25 см шириной, а при водянке живота и на весь живот, выполняется вокруг нижней половины грудной клетки и верхней половины живота (от основания грудных желез у женщин и сосков у мужчин до пупка). Бинтуется эта повязка одним- двумя широкими бинтами. Держится тоже 9-10 часов. Курс лечения — 7-10 повязок.
Язвы желудка, 12-перст- ной кишки, грыжи, рубцы, спайки, запоры, завороты в кишечнике повязка не лечит, камни не рассасывает.
9. Воспаления слизистой кишечника — энтериты, колиты, аппендициты — солевая повязка на весь живот на ночь из полотенца в 3-4 слоя успешно лечит в течение одной недели. При отравлениях, например, недоброкачественной пищей достаточно 3-4 повязок на 9-10 часов, детям — 1-2 повязок на такой же период времени, чтобы кишечник очистился от ядов.
Для прекращения поноса по той же причине у взрослых достаточно двух глотков 9-10-процентного раствора соли, лучше натощак, с интервалом в 1 -2 часа.
10. Патологии органов большого таза — колиты, полипы, опухоли прямой кишки, геморрой, простатиты, аденомы предстательной железы, воспаления и опухоли органов малого таза — миомы, фибромы, рак матки и яичников, а также воспаление слизистой мочевого пузыря и тазобедренных суставов лечатся солевой повязкой из двух «вафельных» полотенец. Одно, сложенное в 2 слоя подлине, смачивается
в подогретом 10-процентном растворе, выжимается средне, накладывается на тазовый пояс, покрывается таким же вторым полотенцем в 2 слоя, и оба достаточно плотно бинтуются двумя широкими марлевыми бинтами. В паховые ямки одним оборотом бинта вокруг бедер подбинто- вываются плотные валики, которые прижимают повязку к телу в этих углублениях, закрепляются к бинту булавками. Эта повязка должна покрывать низ живота больного (больной) от пупка до лобка включительно спереди и крестец и ягодицы от середины поясницы до ануса сзади. Воспалительные процессы органов этого отдела лечить следует 2 недели, опухоли — 3, причем в обоих случаях в первую неделю повязка накладывается ежесуточекламано, остальные выполняются через ночь.
11. Солевая повязка хорошо снимает и гипертонию. Если она вызвана у больного стрессовым состоянием (нёрвным переживанием, потрясением), достаточно выполнить 3-4 повязки ;Из полотенечного материала в 3-4 слоя на поясницу, смоченные (и выжатые) в 9-процентном солевом растворе. Бинтовать ее следует одним большим бинтом.
Солевая повязка при артрите, артрозе, ревматизме, бурсите.
12. Артриты, полиартриты, бурситы, ревматизм крупных суставов (коленных, голеностопных, локтевых) бинтуются большими марлевыми бинтами с 10-процентным солевым раствором на ночь ежесуточно в течение 2 недель. Бинтуются не только сами суставы, но и конечности выше и ниже на 10-15 см.
Источник