Seyreltme, bir çözeltinin derişiminin çözeltiye çözücü eklenerek azaltılması işlemidir. Seyreltme işlemi daha derişik olan bir çözeltiye çözücü ilavesi ile yapılır. Peki neden doğrudan seyreltik çözelti yapılmıyor da derişik olan çözelti seyreltiliyor? Konsantre bir çözelti ile seyreltik bir çözelti yapılmasının nedeni, seyreltik bir çözelti hazırlamak için çözünen maddenin doğru bir şekilde ölçülmesinin çok zor ve bazen imkansız olmasıdır. Bu zorluk nedeniyle konsantrasyon değerinde büyük bir hata değeri olur. Seyreltik çözeltilerde çözücü genellikle az miktarda çözünmüş mineral ve gaz (çözünen madde) içeren musluk suyudur.
Seyreltme Denklemi ile Stok Çözeltilerin Seyreltilmesi
1) Verilerin ve bilinmeyenin ne olduğu belirlenir.
Kimyada seyreltme işlemi genellikle derişimi bilinen az miktardaki bir çözeltiye nötr bir sıvı (genellikle su) eklenerek daha geniş hacimli ancak daha düşük bir derişime sahip yeni bir çözelti elde edilerek yapılır. Bu, kimya laboratuvarlarında çok sık yapılır çünkü verimliliğin yüksek olması için reaktifler genellikle yüksek konsantrasyonlarda saklanır ve bunlar daha sonraki deneylerde kullanılmak için seyreltilir. Seyreltme işlemi için genellikle, çözücünün başlangıç derişimi ve ikinci çözücünün olması istenen derişimi ve hacmi bilinir, ancak bu derişim değerine ulaşmak için kullanılması gereken ilk çözücünün hacmi bilinmez.
Örnek:
1 litre (0,3 US gal) 1 mM (milimolar) çözelti yapmak için 5 M (molar) çözeltiyi suyla seyreltilmesi gerektiğini varsayalım. Bu durumda istenilen derişimdeki çözeltinin hacmini ve derişimi biliniyor ve eklenecek çözücünün de derişimi biliniyor ancak ne kadar hacimde eklenmesi gerektiği bilinmiyor
ÖNEMLİ NOT: Kimyada M, Molarite adı verilen bir konsantrasyon ölçüsüdür ve litre başına bir maddenin molünü gösterir.
2) Değerler C 1 V 1 = C 2 V 2 formülüne göre yazılır.
Bu formülde,
Cı: Başlangıç çözeltisinin konsantrasyonu,
V1: Başlangıç çözeltinin hacmi,
Cı: İstenen çözeltinin konsantrasyonu,
V2: İstenen çözeltinin hacmidir.
Bilinen değerler bu denklemde yerine yazılarak, bilinmeyen değerler bulunur.
- C 1 V 1 = C 2 V 2
- (5 M) V 1 = (1 mM) (1 L)
İki konsantrasyonun birimleri birbirinden farklıdır. Burada bu işleme ara verilir ve bir sonraki adıma geçilir.
3) Birimlerdeki farklılıklar hesaba katılır.
Seyreltmeler konsantrasyondaki değişiklikleri içerdiğinden bazen oldukça büyük olabilir, denklemdeki iki derişim biriminin birbirinden farklı olması normal bir durumdur. Örneğin çözümüne geçilmeden önce, farklı konsantrasyon ve hacim birimleri dönüştürülür.
Örnekte M (molar) ve mM (milimolar) konsantrasyonu için farklı birimler kullanılıyor. İkinci ölçüm değerini M’ye dönüştürülür:
- 1 mM × 1 M / 1,000 mM (1 M’de 1.000 mM vardır)
- = 0.001 M olarak bulunur.
4) Eksik olan değeri bulmak için denklem çözülmelidir.
Tüm birimler dönüştürüldükten sonra denklem çözülür.
- (5 M) * V 1 = (1 mM) * (1 L). V 1 denklemi yeni birimlerle çözülür.
- (5 M) * V 1 = (0,001 M) * (1 L)
- V 1 = (0.001 M) * (1 L) / (5 M).
- V 1 = 0.0002 L, ya da 0.2 ml. olarak bulunur.
5) Bulunan cevabın uygulanması
Eksik olan değeri denklemde bulduktan sonra seyreltme işlemini nasıl uygulayacağından emin olunamıyorsa ve C 1 V 1 = C 2 V 2 denklemindeki dört değerin hepsi biliniyorsa, dilüsyon aşağıdaki gibi yapılır;
- 1. Hacim (V) ve konsantrasyon(C) değeri ölçülür. Daha sonra, toplam hacimi V2 yapmak için gerekli miktarda seyreltme sıvısı (su vb.) eklenir. Bu yeni yöntem istenen konsantrasyon (C2) olacaktır.
Örneğin:
İlk örnekte önce 5 M çözeltinin 0.2 mL’si ölçülür. Daha sonra, çözeltinin hacmini 1 L’ye tamamlamak için yeterli miktarda su eklenir.
1 L – 0.0002 L = 0.9998 L veya 999.8 mL’dir. Başka bir deyişle, küçük solüsyon örneğine 999,8 mL su eklenir. Seyreltilmiş çözeltinin konsantrasyonu 1 mM olur, bu ilk durumda istenilen şeydir.
Basit ve Pratik Seyreltme İşlemleri
1) Seyreltme işlemi yapılacak ürünün özellikleri araştırılır.
Evde, mutfakta veya kimya laboratuvarı dışında pek çok ortamda seyreltme işlemi yapılmak istenir ve bunun bir çok nedeni vardır. Örneğin, konsantreden portakal suyu yapılması aslında basit bir seyreltme işlemidir. Çoğu durumda seyreltilmesi gereken ürünlerin ambalajı üzerinde yapılması gereken seyreltme işlemi hakkında bilgi bulunur. Gereken bilgiler;
- Kullanılacak ürünün hacmi
- Kullanılacak seyreltici sıvının hacmi
- Kullanılacak seyreltici sıvının tipi (genellikle su)
- Özel karıştırma talimatları
2) Seyreltik olan madde konsantre çözeltiye eklenir.
Mutfakta yapabilecek basit ev dilüsyonları için, kullanılan konsantre hacmi ve seyreltme işlemine başlamadan önce istenilen yaklaşık konsantrasyon değerinin bilinmesi yeterlidir. Başlangıçta kullanılan konsantre hacmine göre belirlenen uygun miktarda seyreltme sıvısı eklenir ve seyreltilir.
Örnek:
- Başlangıçtaki ¼ ‘lük konsantre portakal suyuna 1 bardak seyreltilmiş portakal suyu isteniyorsa, konsantre portakal suyuna 3 bardak su eklenir. Son karışımda, 4 bardak toplam sıvı içinde 1 bardak konsantre portakal suyu olacaktır. (Başlangıç konsantrasyonu ¼’dür.)
- İşi biraz daha karmaşık hale getirirsek; 2/3 bardak konsantre başlangıç konsantrasyonu ¼ üne seyreltilmek istenirse, 2 bardak su eklenir, çünkü 2 su bardağı 2& 2/3 su bardağı toplam sıvının ¼ ‘üdür.
3) Çoğu durumda toz hacmi ihmal edilmelidir.
Sıvılara toz eklenmesi (bazı içecek karışımları gibi) bir seyreltme işlemi olarak değerlendirilmemelidir. Bir sıvıya az miktarda toz ilave edilerek oluşturulan hacim değişikliği etkisi genellikle göz ardı edilebilecek kadar küçüktür. Başka bir ifadeyle, bir sıvıya az miktarda toz eklenecek ise, toz istenilen son sıvı hacmine eklenir ve karıştırılır. [2]
ÖNEMLİ NOT: 1.Yöntem olarak anlatılan seyreltme denklemi kütle korunum denklemi olarak da ifade edilebilir ve farklı simgelerle gösterilebilir. Seyreltme hesabı yapmak için kütle korunum denklemi kullanılır:
M dilüsyon * V dilüsyon = M stok * V stok
Dilüsyon: Seyreltik Çözelti
Stok: Başlangıçta Kullanılan Çözelti
Örnek:
2.0 M stok çözeltisinden 50 mililitre 1.0 M’lik bir çözelti hazırlanması gerektiğini varsayalım. İlk olarak, gerekli stok çözeltisinin hacmi hesaplamalıdır.
M seyreltik * V seyreltik = M stok * V stok
(1.0 M) (50 ml) = (2.0 M) (x ml)
x = [(1.0 M) (50 ml)] / 2.0 M
x = 25 ml stok çözeltisi
Çözelti yapmak için 50 ml hacimli bir şişeye 25 ml stok çözeltisi dökülür. 50 ml çizgisine kadar çözücü ile seyreltilir.
Yaygın Olarak Yapılan Seyreltme Hataları
- Seyreltme yaparken çok fazla solvent eklemek yaygın olarak yapılan bir hatadır.
- Konsantre çözeltinin şişeye döküldüğünden emin olunmalı ve ardından hacim işaretine kadar seyreltilmelidir. Örneğin, 1 litre çözelti hazırlamak için 250 ml’lik konsantre çözelti 1 litre çözücü ile karıştırılmamalıdır.
Hazırlayan: Rabiye Baştürk
