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Dieser Artikel wurde unter Mitarbeit von Bess Ruff, MA erstellt. Bess Ruff ist eine Doktorandin der Geographie an der Florida State Univeristy. Ihren Masterabschluss in Umweltwissenschaften und -management machte sie 2016 an der University of California in Santa Barbara. Sie führte Befragungsarbeit für Planungsvorhaben des Meeresraumes in der Karibik durch und unterstützte als Stipendiatin die Sustainable Fisheries Group in ihrer Forschung.
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Einfache chemische Lösungen zum Reinigen können leicht auf verschiedene Arten zu Hause oder in der Arbeit hergestellt werden. Sowohl beim Herstellen einer Lösung aus einem pulverförmigen Verbindung als auch beim Auflösen einer flüssigen Lösung kannst du leicht die richtigen Mengen von jeder Verbindung oder Lösung ermitteln. Denke daran, eine Schutzausrüstung zu tragen, wenn du mit chemischen Lösungen arbeitest, um Verletzungen zu verhindern.
Vorgehensweise
Bestimme eine Lösung mit Gewichts-/Volumenprozent. Eine prozentuale Lösung bedeutet, wie viele Teile pro Hundert verwendet werden. Ein Beispiel für Gewichtsprozent: Eine 10%ige Lösung bedeutet, dass du 10 Gramm einer Verbindung aufgelöst in 100 ml Lösung hast.[1]- Ein Beispiel für Volumenprozent: Eine 23%ige Lösung bedeutet, dass du 23 ml flüssige Verbindung pro 100 ml Lösung hast.
Lege das Volumen der Lösung fest, die du herstellen möchtest. Um die erforderliche Masse der Verbindung zu bestimmen, musst du zuerst das endgültige Volumen der Lösung festlegen, die du machen möchtest. Dieses Volumen hängt davon ab, wie viel von der Lösung du für deine Aufgabe brauchst, wie oft du sie anwenden wirst und wie haltbar die Lösung im Verlauf der Zeit ist.- Beispiel: Mache eine 5%ige Lösung von NaCl in 500 ml Wasser.
- Stelle nur die Menge her, die du verwenden wirst, wenn die Lösung bei jeder Verwendung frisch gemacht werden muss.
- Wenn die Lösung langfristig haltbar ist, kannst du eine größere Menge herstellen und sie für eine spätere Anwendung aufbewahren.
Berechne die Anzahl an Gramm, die erforderlich ist, um die Lösung herzustellen. Um die Anzahl an Gramm für die Herstellung einer prozentualen Lösung zu berechnen multiplizierst du unter Anwendung der Formel: # Gramm = (gewünschte Prozent)(gewünschtes Volumen/100 ml). Die gewollten Prozent sind in Gramm angegeben und das gewünschte Volumen muss in Milliliter angegeben sein.[2]- Beispiel: Mache eine 5%ige Lösung von NaCl in 500 ml Wasser.
- # Gramm = (5)(500ml/100ml) = 25 Gramm
- Wenn das NaCl bereits aufgelöst und in flüssiger Form ist, würdest du 25 ml NaCl anstelle von Gramm einer pulverförmigen Verbindung hinzufügen und dieses Volumen von dem endgültigen Volumen subtrahieren, d.h. 25 ml NaCl in 475 ml Wasser.
Wiege die Masse der Verbindung ab. Wenn du die erforderliche Masse berechnet hast, musst du sie abwiegen. Verwende eine kalibrierte Waage, lege ein Waagschälchen darauf und stelle sie auf Null. Wiege die notwendige Menge der Verbindung in Gramm ab und stelle sie bereit.- Beispiel: Wiege 25 g NaCl ab.
- Reinige immer alle Rückstände von Pulver von der Waage, bevor du dazu übergehst, die Lösung herzustellen.
Löse die Verbindung in der notwendigen Menge an Lösungsmitteln auf. Wenn nichts anderes angegeben ist, löst du die Verbindung vermutlich in Wasser auf. Miss mit einem Messzylinder (einem Messgerät, das speziell für Volumen verwendet wird) die gewünschte Menge an Flüssigkeit ab. Mische die pulverförmige Verbindung hinein, bis sie sich auflöst.[3]- Beispiel: Mische 500 ml Wasser und 25 g NaCl, um eine 5%ige Lösung herzustellen.
- Denke daran, wenn du eine flüssige Verbindung auflöst, musst du das Volumen der hinzugefügten Flüssigkeit von dem endgültigen Volumen abziehen: 500 ml – 25 ml = 475 ml Wasser.
- Beschrifte den Behälter deutlich sowohl mit der Chemikalie als auch mit der Konzentration der Lösung.
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Berechne das molare Gewicht der Verbindung, die du verwendest. Die molare Masse (früher auch Molmasse oder Molgewicht genannt) einer Verbindung ist in Gramm/Mol (g/mol) auf den Seiten des Gefäßes angegeben. Wenn du die molare Masse nicht auf dem Gefäß finden kannst, kannst du im Internet nach der Verbindung und ihrer molaren Masse suchen.[4]- Beispiel: Das molare Gewicht von Natriumchlorid (NaCl) ist 58,44 g/mol.
- Das molare Gewicht einer Verbindung ist die Masse in Gramm bei einem Mol der Verbindung.
Definiere die Menge der Lösung, die du herstellst, in Litern. Es ist sehr einfach, einen Liter einer Lösung herzustellen, da die Molarität in Mol/Liter gemessen wird; je nachdem, für was du die Lösung verwendest, musst du vielleicht mehr oder weniger als einen Liter herstellen. Die endgültige Menge der Lösung wirst du verwenden, um die erforderliche Anzahl an Gramm für die molare Lösung zu berechnen.[5]- Beispiel: Mache 50 ml Lösung mit 0,75 molarem NaCl.
- Um ml in l umzurechnen, teilst du durch 1000: 0,05 l.
Berechne die benötigte Anzahl an Gramm für die gewünschte molare Lösung. Um die benötigte Anzahl der Gramm zu finden, verwendest du die Gleichung: # Gramm = (gewünschtes Volumen)(gewünschte Molarität)(molares Gewicht). Merke dir, dass das gewünschte Volumen in Litern sein muss, die Molarität ist in Mol pro Liter angegeben und das molare Gewicht ist in Gramm pro Mol.[6]- Beispiel: Wenn du 50 ml einer 0,75 molaren NaCl-Lösung (molares Gewicht: 58,44 g/mol) machen möchtest, kannst du die Anzahl der erforderlichen Gramm an NaCl berechnen.
- # Gramm = 0,05 l * 0,75 mol/l * 58,44 g/mol = 2,19 Gramm NaCl.
- Wenn du alle Einheiten kürzt, solltest du am Ende die Verbindung in Gramm haben.
Wiege die Masse der Verbindung ab. Mit einer kalibrierten Wage wiegst du die notwendige Masse der Verbindung ab. Lege vor dem Wiegen ein Wägeschälchen auf die Waage und stelle sie auf Null. Lege die Verbindung auf das Waagschälchen, bis du die richtige Menge hast.- Beispiel: Wiege 2,19 Gramm NaCl ab.
- Säubere die Waage, wenn du sie fertig verwendet hast.
Löse das Puder in der passenden Menge an Flüssigkeit auf. Die meisten Lösungen werden, wenn es nicht anders angegeben ist, mit Wasser verdünnt. Das Volumen an Flüssigkeit, das du verwenden musst, ist dasselbe, das du verwendet hast, um die Masse der Verbindung zu berechnen. Mische die Verbindung mit dem Wasser, bis das Pulver sich vollständig aufgelöst hat.- Beispiel: Mit einem Messzylinder (Messgerät für Volumen) misst du 50 ml Wasser ab und mischst sie mit 2,19 g NaCl.
- Mische, bis das Pulver vollkommen aufgelöst ist.
- Beschrifte die Lösung mit der Molarität und der verwendeten Verbindung, damit es in Zukunft leicht zu erkennen ist.
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Lege die Konzentration jeder Lösung fest. Wenn du Lösungen verdünnst, musst du die Konzentration der Vorräte kennen, mit denen du arbeitest, sowie die endgültige Konzentration, die die Lösung haben soll. Diese Methode eignet sich gut, wenn du hoch konzentrierte Lösungen zu weniger konzentrierten Lösungen verdünnen möchtest.[7]- Beispiel: Mache 75 ml einer 1,5 M NACl-Lösung von einem Vorrat mit 5 M. Der Vorrat hat eine Konzentration von 5 M und du willst das zu einer abschließenden Konzentration von 1,5 M verdünnen.
Bestimme das Volumen der Lösung, die du machen möchtest. Du musst auch das Gesamtvolumen der Lösung festlegen, die du machen möchtest. Du wirst die Menge der anfänglichen Lösung berechnen, die benötigt wird, um sie zu der abschließenden Konzentration und Volumen zu verdünnen.[8]- Beispiel: Mache 75 ml einer 1,5 M NACl-Lösung von einem Vorrat mit 5 M.
Berechne das Volumen der vorrätigen Lösung, die zu der abschließenden Lösung hinzugefügt werden muss. Um die Menge der vorrätigen Lösung zu ermitteln, die verdünnt werden muss, verwendest du die Formel V1C1=V2C2; V1 ist das Volumen der vorrätigen Lösung und C1 ist die Konzentration der vorrätigen Lösung; V2 ist das gewünschte abschließende Volumen und C2 ist die gewünschte abschließende Konzentration der Lösung.[9]- Beispiel: Mache 75 ml einer 1,5 M NACl-Lösung von einem Vorrat mit 5 M.
- Um das benötigte Volumen der vorrätigen Lösung zu berechnen, muss die Gleichung umgestellt werden, um nach V1 zu lösen: V1 = (V2C2)/C1
- V1 = (V2C2)/C1 = (0,075 l * 1,5 M)/5M = 0,0225 l.
- Rechne die l in ml um, indem du mit 1000 multiplizierst: 22,5 ml.
Subtrahiere das Volumen der vorrätigen Lösung von dem gewünschten abschließenden Volumen. Wenn du die vorrätige Lösung verdünnst, musst du sicherstellen, dass du auf das abschießende Volumen verdünnst. Indem du das Volumen der vorrätigen Lösung subtrahierst, das hinzugefügt wird, sorgst du dafür, dass entsprechend verdünnt wird.- Beispiel: Du willst ein abschließendes Volumen von 75 ml und wirst 22,5 ml der vorrätigen Lösung hinzufügen. Folglich rechnest du 75 – 22,5 = 52,5 ml. Dieses Volumen ist die Menge an Verdünnungslösung, die du verwenden wirst.
Vermenge das berechnete Volumen der vorrätigen Lösung mit dem Volumen der Verdünnungslösung. Miss mit einem Messzylinder (einem Messinstrument für Volumen) das Volumen der vorrätigen Lösung und mische sie dann mit dem Volumen an Verdünnungslösung.- Beispiel: Miss 22,5 ml der vorrätigen 5 M NaCl-Lösung und verdünne sie mit 52,5 ml Wasser. Rühre zum Mischen um.
- Beschrifte das Gefäß sowohl mit der Konzentration als auch der Verbindung: 1,5 M NaCl.
- Merke dir, dass du, wenn du eine Säure mit Wasser mischst, immer die Säure zu dem Wasser hinzufügst.
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Trage eine angemessene persönliche Schutzausrüstung (PSA). Wenn du mit starken Chemikalien und Lösungen arbeitest, musst du dafür sorgen, dass dein Körper gegen Schäden geschützt ist. Das Tragen eines Laborkittels, von festem Schuhwerk, Schutzbrille und Handschuhen ist unbedingt notwendig, wenn man solche Verbindungen handhabt.- Trage einen Laborkittel, der aus unbrennbarem Material ist.
- Die Schutzbrille sollte eine seitliche Abschirmung haben, um dich vor Spritzern ins Gesicht zu schützen.
Arbeite in einem belüfteten Raum. Wenn du Lösungen miteinander mischst, können sich flüchtige Gase bilden und in die Luft aufsteigen. Manche Chemikalien dürfen nur unter einem Laborabzug gehandhabt werden, den es in Laboren gibt. Wenn du zu Hause arbeitest, dann öffne die Fenster und lasse einen Ventilator laufen, um sicherzustellen, dass die Luft zirkuliert.
Füge Säuren zu Wasser hinzu. Wenn du starke Säuren verdünnst, musst du immer die Säure zu dem Wasser hinzufügen. Wenn Wasser und Säure gemischt werden, ist die Reaktion exotherm (es wird Wärme freigesetzt) und es kann explosiv sein, wenn Wasser zu einer Säure hinzugefügt wird statt andersherum.[10]- Rufe dir die angemessenen Sicherheitsvorkehrungen jedes Mal ins Gedächtnis, wenn du mit Säuren arbeitest.
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Tipps
- Plane etwas Lesen ein, bevor du beginnst. Wissen ist Macht.
- Versuche, übliche Haushaltschemikalien zu verwenden. Mache nichts Kniffliges. Wenn du glaubst, das Ergebnis könnte gefährlich sein, dann ist es das wahrscheinlich auch!
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Warnungen
- Mische nicht Bleiche mit Ammoniak.
- Trage Sicherheitsausrüstung, Schutzbrille, Plastikschürze und Neoprenhandschuhe, wenn nötig.
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Was du brauchst
- Eine genaue Waage oder elektronische Waage, um die Masse zu bestimmen. Sie können im Haushalt für vieles verwendet werden, besonders in der Küche.
- Irgendeine Art von Messbecher aus Glas. Sieh in der Haushaltswarenabteilung nach. Es gibt sie in vielen verschiedenen Formen und Größen. Durchsichtige Plastikbecher sind gut, sie können aber nicht viel Wärme standhalten.
Referenzen
- ↑ http://www.mgel.msstate.edu/pdf/solutions.pdf
- ↑ http://www.mgel.msstate.edu/pdf/solutions.pdf
- ↑ http://www.mgel.msstate.edu/pdf/solutions.pdf
- ↑ http://abacus.bates.edu/~ganderso/biology/resources/dilutions.html
- ↑ http://abacus.bates.edu/~ganderso/biology/resources/dilutions.html
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- ↑ http://www.mgel.msstate.edu/pdf/solutions.pdf
- ↑ http://www.mgel.msstate.edu/pdf/solutions.pdf
- ↑ http://www.mgel.msstate.edu/pdf/solutions.pdf
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MA in Umweltwissenschaften & -Management
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