Come Diluire le Soluzioni

La diluizione è il processo mediante il quale una soluzione concentrata viene resa meno concentrata. Ci sono molte ragioni per voler effettuare una diluizione, dalle più serie alle più casuali. Per esempio, i biochimici diluiscono le soluzioni dalla loro forma concentrata per creare nuove soluzioni da usare nei propri esperimenti, mentre, completamente dall'altra parte, i baristi spesso diluiscono i liquori con dei drink leggeri o del succo per creare cocktail più tranquillo. La formula appropriata per calcolare una diluizione è C₁V₁ = C₂V₂, dove C₁ e C₂ rappresentano le concentrazioni rispettive delle soluzioni iniziale e finale, e V₁ and V₂ rappresenta i loro volumi.

Metodo 1

Metodo 1 di 2:

Diluire Accuratamente i Concentrati tramite l'Equazione di Diluizione

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Determina cosa "sai e non sai". Effettuare una diluizione in chimica spesso significa prendere una piccola dose di soluzione di cui conosci la concentrazione, e quindi aggiungere un liquido neutrale (come l'acqua) per creare una nuova soluzione dal volume più ampio, ma a una concentrazione inferiore. Questo procedimento viene effettuato molto di frequente nei laboratori chimici dove, per questioni di efficienza, i reagenti sono spesso conservati ad alte concentrazioni, che vengono poi diluite per essere utilizzate nei vari esperimenti. Di solito, nella maggior parte delle situazioni del mondo reale, conoscerai sicuramente sia la concentrazione della tua soluzione di partenza, sia la concentrazione e il volume che vuoi ottenere nella seconda soluzione, ma non il "volume della prima soluzione che ti occorre per ottenerla".
- Ad ogni modo, in altre situazioni (soprattutto nei problemi di esercitazioni scolastiche), potresti aver bisogno di trovare altri tasselli del puzzle – per esempio, potrebbero venirti forniti una concentrazione e un volume iniziali, e potrebbe venirti richiesto di trovare la concentrazione finale se diluisci la soluzione a un determinato volume. Per qualsiasi diluizione, è importante prendere nota delle variabili note e sconosciute, prima di cominciare.
- Consideriamo un problema di esempio. Mettiamo che ci venga richiesto di diluire una soluzione a 5M con dell'acqua per ottenere 1 litro di soluzione a 1 "mM". In questo caso, sappiamo la concentrazione della soluzione di partenza e il volume e la concentrazione che vogliamo ottenere, ma non la quantità della soluzione di partenza a cui dobbiamo aggiungere l'acqua per ottenerli.
  - Ricorda: in chimica M è una misura di concentrazione chiamata "molarità", che indica le moli di una sostanza per litro.
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Inserisci i tuoi valori nella formula C₁V₁ = C₂V₂. In questa formula, C₁ indica la concentrazione della soluzione di partenza, V₁ indica il suo volume, C₂ indica la concentrazione della soluzione finale, e V₂ indica il suo volume. Inserisci i valori conosciuti in questa equazione: dovrebbe permetterti di ricavare il valore sconosciuto con poca difficoltà.
- Potrebbe esserti d'aiuto mettere un punto di domanda davanti all'unità che vuoi determinare, in modo da aiutarti a risolvere l'equazione.
- Continuiamo il nostro esempio. Inseriremo i nostri valori conosciuti nel modo che segue:
  - C₁V₁ = C₂V₂
  - (5 M)V₁ = (1 mM)(1 L). Le nostre due concentrazioni hanno diverse unità. Fermiamoci qui e procediamo col prossimo passaggio.
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Prendiamo in considerazione le differenze nelle unità di misura. Dal momento che le diluizioni prevedono cambiamenti nella concentrazione (che può essere a volte sostanziale), non è raro che due variabili nella tua equazione possano essere espresse in differenti unità. Anche se questo problema viene spesso trascurato, le unità scombinate nella tua equazione possono portarti a ottenere risultati sballati, anche di svariati ordini di grandezza. Prima di risolvere, converti tutti i valori alla stessa unità di misura.
- Nel nostro esempio, abbiamo diverse unità per la concentrazione: M (molare) e mM (millimolare). Convertiamo la seconda misura in M:
  - 1 mM × 1 M/1000 mM
  - = 0,001 M
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Risolvi. Quando tutte le unità corrispondono, risolvi la tua equazione. Solitamente può essere fatto con della semplice algebra.
- Abbiamo lasciato il nostro problema a questo punto: (5 M)V₁ = (1 mM)(1 L). Risolviamo per V₁ con le nuove unità di misura.
  - (5 M)V₁ = (0,001 M)(1 L)
  - V₁ = (0,001 M)(1 L)/(5 M).
  - V₁ = 0.,0002 L., o 0,2 mL.
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Impara come usare le tue risposte in modo pratico. Diciamo che hai trovato il tuo valore mancante, ma non sei sicuro su come applicare questa nuova informazione in una diluizione che devi effettuare nel mondo reale. Ciò è comprensibile: il linguaggio della matematica e della scienza a volte non si presta a situazioni concrete. Quando conosci tutti e quattro i valori nell'equazione C₁V₁ = C₂V₂, effettua la diluizione nel modo che segue:
- Misura il volume V₁ della soluzione con concentrazione C₁. Quindi, aggiungi abbastanza diluente (acqua o altro) per creare un volume totale V₂. Questa nuova soluzione avrà la concentrazione desiderata (C₂).
- Nel nostro esempio, dovremo prima di tutto misurare 0.2 mL dalla nostra soluzione di 5 M. Successivamente, dovremo aggiungere abbastanza acqua da aumentare il volume della soluzione fino a 1 L: 1 L – 0,0002 L = 0,9998 L, o 999,8 mL. In altre parole, dovremo aggiungere 999.8 mL d'acqua al nostro piccolo campione di soluzione. La nostra nuova soluzione diluita avrà una concentrazione di 1mM,che era proprio ciò che volevamo ottenere fin dall'inizio.
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Metodo 2

Metodo 2 di 2:

Effettuare Diluizioni Semplici e Pratiche

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Leggi ogni confezione alla ricerca di informazioni. Ci sono tantissimi motivi per cui potresti voler effettuare delle diluizioni a casa, in cucina o in altri luoghi al di fuori dei laboratori chimici. Per esempio, il semplice fatto di preparare del succo d'arancia da un concentrato è una diluizione. In molti casi, i prodotti che necessitano di essere diluiti riportano sulla confezione le informazioni necessarie alla diluizione. Potrebbero persino includere le istruzioni precise da seguire. Ecco alcune cose da controllare quando cerchi le informazioni:
- Il volume del prodotto da utilizzare
- Il volume del diluente da utilizzare
- Il tipo di diluente da utilizzare (solitamente acqua)
- Speciali istruzioni di miscelazione
- Probabilmente non ci saranno indicazioni sulla concentrazione precisa dei liquidi da utilizzare (questa informazione è generalmente superflua per il consumatore).
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Aggiungi il diluente alla soluzione concentrata. Per le semplici diluizioni domestiche, come quelle che potresti preparare in cucina, avrai bisogno solamente di conoscere prima di cominciare il volume del concentrato che stai usando, e la concentrazione finale approssimativa che ti serve. Diluisci il concentrato con una giusta quantità di diluente, che può essere determinata in base al volume iniziale del concentrato.
- Per esempio, se vogliamo diluire di 1/4 una tazza di succo d'arancia concentrato, utilizzeremo "3 tazze" d'acqua al concentrato. La nostra miscela finale avrà 1 tazza di concentrato su un totale di 4 tazze di liquido – 1/4 della sua concentrazione iniziale.
- Ora, un esempio più complesso: se vogliamo diluire "2/3 di tazza" di concentrato a 1/4 della sua concentrazione iniziale, dobbiamo aggiungere 2 tazze d'acqua, poiché 2/3 di tazza corrispondono a 1/4 di 2&2/3 di tazze di liquido totale.
- Assicurati di versare le tue sostanze in un recipiente abbastanza capiente da contenere il volume finale che vuoi ottenere (ad esempio una grande scodella o un contenitore simile).
Aggiungere sostanze in polvere (come alcune miscele per i drink) ai liquidi, solitamente non deve essere considerato come una diluizione. Il cambio di volume di un liquido, ottenuto dall'aggiunta di una piccola quantità di polvere, di solito è talmente esiguo da poter essere tranquillamente ignorato. In altri termini, quando aggiungi piccole quantità di polvere a un liquido, aggiungila semplicemente al volume finale di liquido che vuoi ottenere, e mescola il tutto.
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Avvertenze

Segui ogni istruzione di sicurezza fornita dalla compagnia produttrice, o richiesta dalla tua compagnia. Ciò è particolarmente importante se devi diluire delle soluzioni a base di acido.
Lavorare con una soluzione acida potrebbe richiedere dei passaggi più dettagliati e maggiori procedure di sicurezza rispetto alla diluizione di soluzioni non acide.