Содержание

Какой нужен раствор для кладки печи

При кладке печи особое значение имеет выбор раствора, в который входит вяжущее вещество (обычно это глина, имеющая сходство по составу с керамическим кирпичом), заполнитель и вода. При строительстве фундамента печи или дымохода применяется другой состав раствора, в который входит известь или бетон. Смеси, изготавливаемые с использованием этих материалов, обладают высокой прочностью и не образуют трещин при скоплении конденсата.
Для успешного выполнения печью своей функции готовить раствор и производить кладку нужно очень тщательно и аккуратно. Для кладки 100 кирпичей расходуется около трех ведер раствора. Толщина шва кладки должна быть примерно 3 – 4 мм. Если швы толще, глина, нагреваясь до высокой температуры, начинает крошиться и могут появиться трещины, через которые проникает воздух, ухудшая тягу. Происходит увеличение затрат топлива и попадание в жилое помещение угарного газа.

Виды растворов

Продолжительность службы печи в большой степени зависит от качества используемого раствора и его толщины в швах кладки.

Наиболее важное требование, предъявляемое к раствору – после высыхания он не должен давать трещин. Чтобы печка хорошо грела, для приготовления раствора применяют только качественные и чистые материалы. Для кладки печи готовят глиняный, цементный и известковый растворы.
Главной характеристикой глиняного раствора является жирность, которой определяются такие свойства будущей кладки, как пластичность, стойкость к воздействию высоких температур, прочность конструкции, величина усадки. Различают следующие виды растворов из глины:

  • Жирные – обладают хорошей пластичностью, но после высыхания отмечается значительное растрескивание;
  • Тощие – не имеют пластичности и прочности, раскрашиваются после высыхания;
  • Нормальные — отличаются достаточной пластичностью, высыхая практически не растрескиваются, их усадка также незначительна.

Для того чтобы кладка была надежной, необходимо использовать раствор с нормальным уровнем пластичности, который способен выдержать повышение температуры до 1000 °C и более. Раствор готовится из глины, песка и воды.

Особенности приготовления раствора

Для приготовления раствора нужна вода без ила и содержащая минимальное количество минеральных солей. Так как минеральные соли могут выступать на поверхности оштукатуренной и побеленной печи, раньше традиционно смешивали компоненты смеси с дождевой водой. Чтобы очистить песок от камушков, частей растений и других посторонних примесей, его просеивают через ячейки сита. Хорошо очистить песок от загрязнений можно его промыванием. 

Использование мелкого просеянного песка позволит сделать швы кладки тонкими. При расчете количества песка, которое нужно добавить при замешивании раствора, учитывается качество глины. Она также просеивается для получения материала, имеющего однородную консистенцию и очищенного от нежелательных загрязнений. Для определения пластичности глины существует ряд способов, которые будут рассмотрены немного ниже.
Глина из некоторых залежей может быть использована для приготовления раствора без песка. Иногда, чтобы получить раствор, имеющий нормальную жирность, смешивают два – три вида глины. Из тощей глины можно удалить лишний песок с помощью вымучивания – разбалтывания с водой и удалением отстоянной части. Этот способ не всегда дает хорошие результаты. Сделать из тощего материала содержащий нормальную жирность можно также добавлением глины высокой жирности. 

Способы приготовления глиняного раствора

Раствор для кладки печи можно приготовить следующими способами:

  1. Замочить глину в воде на 24 часа, разбавить водой до консистенции сметаны. Процедить, добавить песок, хорошо перемешать. Если на поверхности появляются лужи из жидкой глины, следует добавить еще немного песка и тщательно перемешать. 
  2. Шамотный песок и огнеупорную глину, взятые в равных пропорциях, смешивают, добавляют воду в количестве, равном четвертой части песка и глины. После перемешивания раствор готов.
  3. Использование суглинка. Чтобы определить смесь с наиболее подходящим соотношением входящих компонентов, замешиваются 10 вариантов в небольшом объеме, достаточно спичечного коробка. В первом к 10 частям суглинка добавляют по 1 части цемента и песка, в следующем варианте на 9 частей суглинка берут 2 части песка и 1 – цемента. В каждом следующем варианте долю песка увеличивают, а суглинка – уменьшают. После заполнения коробков растворами, их высушивают в течение недели. По истечении этого срока выбирается наименее растрескавшийся раствор, содержащий больше глины. Этот раствор отличается быстрым высыханием, при его нагревании происходит спекание смеси с образованием керамики. Он может выдерживать повышение температуры до 600°C, при более высоких температурных значениях происходит его разрушение. Его используют для кладки топок, в которых сжигаются торф или дрова.
  4. К чистой глине, не содержащей камней, добавляется просеянный мелкий песок и вода, количество которой должно составлять четверть общего объема. Тщательно перемешать смесь до получения раствора, имеющего густоту сметаны, который не растекается и при взятии лопатой хорошо сползает с нее. Для увеличения прочности раствора в него добавляется цемент или соль из расчета на одно ведро – от 100 до 250 гр.
    соли или три четверти литровой банки цемента. Их добавляют в раствор после того, как растворят соль в воде, а из цемента с помощью воды сделают смесь, по густоте напоминающую сметану.

Качественный раствор обеспечивает хорошее сцепление элементов в кладке, заполняет неровности кирпича, придавая шву плотность и газонепроницаемость.

Способы проверки пластичности глины

Существуют следующие способы проверки качества глины:

  1. Этот способ основан на свойстве различных видов глины, обладающих разной пластичностью, по-разному распределяться на деревянной поверхности. В ведро с десятью литрами воды кладется глина до тех пор, пока получающийся при помешивании чистой дощечкой раствор не будет иметь консистенцию, подобную сметане. Вытащив дощечку, проверьте толщину остающегося на ней слоя глины – у раствора, имеющего нормальную пластичность, она составляет 2 мм, прилипая сгустками. Если глина покрывает дощечку слоем 1 мм, раствор имеет малую пластичность.
    При чрезмерной пластичности раствора, оставляющего большой слой глины, следует добавить песок в количестве литровая банка на ведро (12 литров) раствора.
  2. Испытание прочности высохшей смеси. Для измерения порций компонентов используется литровая банка. Набирают 5 порций глины. Если глина средней пластичности, к первой порции песок не добавляется, ко второй добавляется четверть банки, к третьей – половина, к четвертой – полная банка, к пятой – полторы банки. Смесь в каждом из вариантов перемешивается, добавляется вода до тех пор, пока глина не начнет хорошо разминаться в руках, при этом не прилипая к ним. Из каждой порции раствора делается шарик, затем сминающийся в лепешку. Их оставляют до высыхания, после чего выбирают для создания кладки ту смесь, которая дала наиболее плотную, не растрескивающуюся лепешку.
  3. Готовятся шарики таким же образом, как и во втором способе. Когда они высохнут, нужно взять пару отструганных дощечек. Поочередно класть на одну дощечку шарики, придавливая сверху другой. Трещины в жирном растворе появляются при сжатии на половину диаметра шарика, в нормальном – при сдавливании на 1/3 часть диаметра, шарик из тощего практически сразу начинает крошиться.

Приготовление известкового раствора

Раствор из глины не подходит для строительства фундамента и дымохода печи из-за недостаточной прочности и возможности появления трещин при скоплении на сооружении конденсата. Основой известкового раствора является известковое тесто, которое представляет собой смесь воды с негашеной известью в пропорции 3:1. При его приготовлении следует одевать перчатки и респиратор, чтобы защитить от неблагоприятного воздействия кожу рук и дыхательные пути. Тесто продается в готовом виде в строительных магазинах.

Известковое тесто протирается через сито, песок просеивается. Замешивают раствор, добавляя к 3 частям песка 1 часть теста. Смесь разбавляют водой до нужной консистенции. Чтобы увеличить прочность кладки, возможно приготовление известково-цементного раствора, используя следующие пропорции: на 10 частей песка – 2 части теста и 1 часть цемента.
Вначале смешиваются песок с цементом. Отдельно известковое тесто разбавляется водой до получения вязкой консистенции. В него высыпается смесь из песка и цемента, раствор тщательно перемешивается, если необходимо, добавляется вода.

Приготовление цементного раствора

Цементный раствор быстро застывает и очень прочный. Для его изготовления используется чистый просеянный песок и цемент. При определении соотношения компонентов учитывается марка цемента. Сухие компоненты раствора тщательно перемешиваются, избегая образования цементных комочков. Вода добавляется непосредственно перед началом кладки печи. Оптимальная густота раствора определяется по подвижности раствора, помещенного на лопату, он должен иметь подвижность, но не сползать с полотна лопаты.

Готовый раствор желательно использовать за один час, так как в результате быстрого схватывания по истечении этого времени он станет непригодным к применению. Значимость качества раствора, используемого при кладке печи, очень высока. Результатом неправильно приготовленного раствора может стать плохая тяга, недостаточное выведение дыма, появление трещин и разрушение конструкции.

Приготовление жаростойкого монолита

Монолитными называют топки, собирающиеся из отлитых с помощью опалубки частей. Эти конструкции более прочные и долговечные, им можно придать желаемую форму, обеспечивающую экономичность и индивидуальность дизайна. Главным условием для изготовления литьевой массы является наличие бетономешалки, так как ручное вымешивание в этом случае не подходит.

Состав жаростойкого бетонного раствора для монолитной топки:

  • Одна часть портландцемента М400 – М600.
  • Две части кирпичного щебня М150, обладающего огнеупорностью.
  • Две части чистого кварцевого песка диаметром фракции 1 мм. Можно использовать только заводской расфасовки, природный не подходит.
  • Шамотный песок — 0,3 части.
  • Вода, имеющая жесткость не более 10 градусов, из расчета на 10 кг смеси – 4 литра.

Готовый раствор должен иметь консистенцию сметаны. Благодаря трехкомпонентному наполнителю происходит каскадное распределение тепловой энергии по печи. На частицы цемента приходится небольшое количество температурной нагрузки, благодаря высокому качеству и связующим свойствам цемента печь имеет хорошую прочность.

Цементный раствор: пропорции, приготовление, состав, характеристики

Цемент – один из основных строительных материалов. Представляет собой сухое порошкообразное вещество неорганического происхождения. Этот вяжущий материал при взаимодействии с водой образует пластичную смесь, которая при затвердевании превращается в камневидное тело.

Наиболее распространенная разновидность цемента – портландцемент, в состав которого входят оксиды кальция, железа, магния, диоксид кремния, глинозем. Цемент, затворенный водой, дает сильную усадку при твердении, что приводит к появлению трещин в отвердевшем продукте. Поэтому вяжущее используется в сочетании с заполнителями и наполнителями, предотвращающими растрескивание цементного камня. Наиболее популярным мелким заполнителем является песок.

Назначение строительных цементных растворов

Цементно-песчаные (и другие) строительные растворы регламентируются ГОСТом 28013-98. По назначению их разделяют на следующие виды:

  • Кладочные, в том числе для монтажных работ. Используются при ведении кирпичной или каменной кладки, для заполнения швов между бетонными и железобетонными панелями, выравнивания полов, заливки площадок, не предназначенных для восприятия серьезных нагрузок. Кладочный состав обеспечивает повышение тепло- и звукоизоляционных характеристик строения.

  • Штукатурные. Применяются для выравнивания основания и защиты стенового материала от воздействия атмосферных явлений.
  • Облицовочные. Служат для облицовки вертикальных и горизонтальных строительных конструкций керамической и керамогранитной плиткой.

В зависимости от назначения цементного раствора в его составе может быть песок различных фракций.

Назначение раствора Крупность зерен песка, мм
Для кладки, кроме бутового камня 2,5
Для бутовой кладки 5,0
Для штукатурки, кроме накрывочного слоя 2,5
Для накрывочного штукатурного слоя 1,25
Для облицовочного слоя 1,25

В соответствии с ГОСТом 28013-98 цементные растворы различаются по маркам прочности на сжатие.

Таблица областей применения в зависимости от марки прочности цементного раствора

Марки по прочности на сжатие Области применения
М50 Заделка щелей внутри помещений
М75 Внутренние кладочные работы
М100 Наружная кладка кирпича и блоков, устройство стяжки пола
М150 Заполнение швов в конструкциях из тяжелых бетонов, изготовления стяжки, при оборудовании гидротехнических объектов
М200 Благодаря высокой водостойкости, продукт используют в качестве гидроизоляционного слоя; при изготовлении материала для конструкций, которые в процессе эксплуатации будут контактировать с агрессивными средами, используется сульфатостойкий цемент

Компоненты строительных цементных растворов

Для получения качественного строительного материала каждый компонент должен соответствовать требованиям нормативов:

  • Цемент. В общих случаях используется портландцемент марок 400 и 500 без минеральных добавок или с минеральными добавками в количестве до 20%. Для особых эксплуатационных условий применяют сульфатостойкое, гидротехническое, пластифицированное цементное вяжущее.
  • Песок. Должен соответствовать ГОСТу 8736-2014 «Песок для строительных работ». Для изготовления растворов используют речной и карьерный песок, очищенный от илистых и глинистых включений, снижающих качество готового продукта.
  • Вода. Из питьевого трубопровода или проверенная на качество в лабораторных условиях. Температура +15…+20°C.

Цемент, песок и вода – основные компоненты строительного цементного раствора, но также в рецепт включаются добавки, придающие пластичной смеси или конечному продукту определенные свойства:

  • Эластификаторы. Улучшают эластичность раствора и его адгезию к основанию, повышают устойчивость затвердевшего продукта к появлению трещин и влагостойкость. Функции эластификатора может выполнять ПВА.
  • Пластификаторы и их более мощный вариант – суперпластификаторы. Увеличивают подвижность пластичной смеси, сокращают расход материала, уменьшают его склонность к расслоению. Наиболее простой вариант – применение моющих растворов. Их добавляют не в сухую смесь, а в воду.
  • Гидроизоляторы. Такие добавки ускоряют схватывание и твердение раствора, повышают водонепроницаемость готового слоя.
  • Латексные добавки. Сообщают готовому продукту широкий спектр полезных свойств – водостойкость, устойчивость к воздействию нефти и нефтепродуктов, других агрессивных химических веществ.
  • Противоморозные. Применяются при ведении работ в холодный период года.
  • Сажа, графит и другие красящие вещества. Не влияют на физические характеристики материала, применяются только для изменения цвета готового продукта.

Удельный вес цементно-песчаного раствора зависит от вида и пропорций составляющих, в среднем он равен 1800 кг/м3.

Этапы приготовления

Пропорции компонентов зависят от области применения цементного раствора, а следовательно, от марки прочности на сжатие.

Таблица пропорций компонентов раствора – цемента и песка по массе

Марка раствора Марка цемента Пропорции компонентов
Цемент Песок
М50 М400 1 7,4
М75 М400 1 5,4
  М100 М400 1 4,3
М500 1 4,3
  М150 М400 1 3,25
М500 1 3,9
  М200 М400 1 2,5
М500 1 3

При небольших объемах работ приготовление цементно-песчаного раствора возможно вручную.

Последовательность:

  • Смешивают вяжущее и песок в сухом состоянии в металлической емкости или на стальном листе. Делать это на грунте не рекомендуется, поскольку состав загрязняется.
  • После того как смесь приобретет однородный сероватый цвет ее сгребают в гряду или кучку, на вершине которой делают небольшое углубление. В него небольшими порциями добавляют воду.
  • Полученный состав вымешивают.

 

Готовый продукт должен напоминать по густоте сметану, след от лопаты должен быть четким, не расплывчатым.

Приготовление материала в бетономешалке обеспечивает высокую скорость процесса и хорошее качество готовой пластичной смеси, благодаря тщательному перемешиванию и получению полностью однородного продукта.

Как сделать цементный раствор в бетономешалке:

  • В барабан заливают примерно половину положенного объема воды. Примерное количество воды – половина от объема цемента.
  • Перед тем как развести цемент, в воду вводят добавки, например моющее средство, которое должно полностью раствориться с образованием равномерной пены. Время перемешивания – 3-5 минут.
  • В барабан добавляют цемент и половину песка. Время перемешивания – 1-3 минуты.
  • Вводят остаток песка, перемешивают, регулируют плотность цементного раствора путем введения нужного количества воды.
  • Последний замес – 3-5 минут.

В результате получается однородный продукт, без комков, воздушных пузырей и расслоений. Приготовленный пластичный материал не должен растекаться и рассыпаться. Для проверки его готовности комок выкладывают на ровную поверхность. Требования – из комка не должна вытекать вода, со временем он немного оседает без потери первоначальной формы.

Какой нужен глиняный раствор для кладки печи или камина?

Оглавление:
  • Каким должен быть кладочный раствор?
    • Как проверить качество глины?
    • Как сделать качественный раствор для кладки: последовательность действий

Чаще всего в процессе кладки печей расходуется 3 ведра смеси на 100 кирпичей. Качественная смесь для кладки каминов и кирпич практически не будут отличаться по своим характеристикам, они легко могут переносить нагревание до 1000°С. Профессиональные печники могут определить качество глины для кладочной смеси на ощупь.

Толщина шва при кладке должна составлять 3-4 мм. Если сделать большую толщину шва, то раствор может не выдержать высоких температур и раскрошиться, в результате чего появляются трещинки, в которые будет проникать воздух.

Чем меньше глины используется в процессе кладки печи, тем выше качество конструкции. Для приготовления кладочного раствора рекомендуется использовать глину, так как в таком случае кладку печи можно будет легко разобрать. Если же используется цементная смесь, то разобрать конструкцию без потерь не получится. В случае ремонтных работ кирпич, который укладывался на глиняную смесь, будет сохранен.

Есть мнение о том, что прочность кладочной смеси может быть увеличена с помощью различных добавок. Однако следует знать, что добавки можно и не использовать. Если все компоненты будут подобраны правильно, то раствор будет качественный.

Каким должен быть кладочный раствор?

Устройство растворосмесителя.

Говоря о том, какой нужен раствор для кладки печи, следует знать, что он должен быть пластичным и немного жирным. Если будет приготовлена смесь высокой жирности, то в процессе высыхания она уменьшится в размерах и растрескается. Нежирный раствор не сможет дать необходимой прочности.

Глина для приготовления смеси может быть разной жирности и пластичности.

Нужно брать залежи суглинка средней жирности, в которые не добавлялся песок.

В некоторых случаях может понадобиться смешать 2-3 глины, которые были получены из разных мест. В этом случае их нужно строго дозировать.

Прежде всего суглинок надо смешать в сухом виде, после чего добавить в емкость небольшое количество воды. Если глина будет слишком жирной, то ее надо будет перемешать с песком. Оптимальное количество песка будет в диапазоне 0,5-5 частей. В большинстве случаев суглинок и песок добавляются в соотношении 1:1 или 1:2. Оптимальное количество воды 1/4 часть объема глины. Глина высокой жирности может потребовать добавления песка в большем количестве. Для кладочной смеси подходит песок с мелкими зернами, в нем не должно быть каких-либо сторонних примесей. Его надо сразу же тщательно просеять через сито с большим количеством мелких ячеек. Нежирные суглинки понадобится отмучивать, исключая из них лишний песок.

Как проверить качество глины?

Определение пластичности глиняного раствора.

Чтобы приготовить качественный раствор для кладки печки, понадобится использовать подходящий суглинок. Качество глины есть возможность определить несколькими методами:

  1. В 0,5 л глины надо добавить небольшое количество воды и разминать до тех пор, пока глина не впитает всю воду и не перестанет приставать к рукам. Когда будет приготовлено крутое тесто, надо сделать шар диаметром 4-5 см, а из еще одного шара изготовить лепешку диаметром 10 см. Их понадобится оставить на несколько дней. Если на шаре появятся трещинки, то это будет значить, что глина жирная. В таком случае в нее надо будет добавить немного песка. Если трещин не будет, то шарик нужно бросить с высоты 1 м. Если он не рассыпется, то глину можно использовать для приготовления кладочной смеси. Шар из нежирного суглинка растрескиваться не будет, но при падении рассыплется. В такую смесь нужно добавить глину большей жирности. Песок или суглинок добавляются в несколько этапов. Между этапами важно проверять качество получившейся кладочной смеси.
  2. 2-3 л суглинка надо поместить в любую емкость, после чего залить водой, размять комки и перемешать. Если к инструменту для перемешивания будет сильно прилипать глина, это значит, что горная порода жирная. Если на инструменте останутся отдельные сгустки, то суглинок подходит для кладочной смеси. Если веселка покроется слоем данной горной породы небольшой толщины, то это значит, что суглинок нежирный.
  3. 0,5 л глины нужно замешать до густоты крутого теста, после чего хорошо размять руками. Из получившегося теста нужно изготовить шар диаметром 4-5 см, поместить его между несколькими брусками и медленно надавить на верхний брус, постепенно сжимая шар. Сжатие нужно повторять до тех пор, пока на шаре не появятся трещинки. В данном случае уровень жирности глины будет зависеть от величины сдавливания шара и характера появляющихся трещинок. Шар, который изготавливается из нежирного суглинка, распадется на кусочки при несильном нажиме. Шар из подходящей глины даст трещинки при сжатии его на 1/3 диаметра. Шарик из глины высокой жирности даст небольшие трещинки в процессе сжатия его на 1/2 диаметра.
  4. Из изготовленного предыдущим способом теста надо раскатать жгут толщиной 1,2-1,5 см и длиной 15-20 см. Жгуты нужно растянуть или согнуть в форме колечка вокруг скалки из дерева диаметром 4-5 см. Жгут из глины высокой жирности будет плавно вытягиваться, а в месте разрыва появятся острые концы. При сгибании он не будет образовывать трещинок. Жгут из подходящей глины будет медленно вытягиваться, а оборвется тогда, когда толщина в месте разрыва станет меньше толщины жгута на 17-20%. Жгут из нежирной горной породы практически не будет растягиваться, а разрыв его будет неровным.

Следует знать, что последние 2 метода определения качества глины являются самыми точными. С их помощью будет возможность выбрать подходящий ингредиент для кладочного раствора.

Как сделать качественный раствор для кладки: последовательность действий

Таблица составов растворов для кладки печи.

Элементы, которые будут нужны:

  1. Глина.
  2. Песок.
  3. Веселка.
  4. Сапоги.
  5. Трамбовка.
  6. Ящик из дерева и жести.
  7. Лопата.
  8. Сито.

Кладочная смесь изготавливается несколькими способами.

Для приготовления смеси глину нужно замочить на несколько дней в ящике из дерева, обитом жестью. Далее нужно надеть сапоги и, периодически добавляя песок, топтать суглинок до того момента, пока не пропадут комки. Такие комки могут быть разбиты и трамбовочным инструментом. Далее раствор нужно прощупать руками и удалить оставшиеся комки. Качественная смесь должна стекать с лопаты, а не приставать к ней.

Можно сделать смесь и другим методом. Необходимо изготовить настил из досок размерами 1,5х1,5 м, насыпать на него глину и смочить водой. Когда глина растает, ее нужно 2 раза перелопатить и собрать в кучу высотой 30-35 см. Длина кучи будет зависеть от количества данного компонента. Далее нужно боковой частью лопаты совершать удары по грядке, отрезая от нее пластины. От ударов комки будут разбиваться. Камни на данном этапе нужно обязательно удалить. Далее суглинок снова перелопачивается, собирается в кучу и мнется. Действия повторяются 3-5 раз, пока комки не разобьются.

Подобную смесь рекомендуется просеять через сито с большим количеством ячеек, чтобы удалить крупные частицы.

Если будет использоваться глина подходящей жирности, то ее нужно поместить в ящик слоями, смочить водой, после чего полностью залить. Суглинок должен размокать 2-3 часа. После этого ее нужно тщательно перемешать. Нужной густоты смеси можно достичь путем добавления воды.

Если в суглинок добавляется песок, то все ингредиенты надо отмерить необходимыми дозами. Все материалы нужно просеять. После того как глина размокнет, ее нужно процедить, добавить необходимое количество песка, перемешать и заново процедить.

Готовая кладочная смесь должна храниться в закрытой емкости, чтобы в смесь не попадали сторонние элементы. Время, которое потратится на просеивание ингредиентов, окупится при кладке печки.

состав и пропорции для укладки кирпичной стены

На прочность конструкции влияет не только качество основного материала — нужно правильно приготовить кладочный раствор для кирпича. Его применяют для внешних и внутренних стен, подземных сооружений, каминов, каналов под прокладку коммуникаций, а также при внутренней и внешней отделке. Свойства смеси зависят от ее предназначения. Условия внутри и снаружи здания сильно отличаются. Снаружи поверхность должна выдерживать низкие температуры в зимний период, механические нагрузки и постоянные температурно-влажностные перепады. Керамику применяют при строительстве цокольных этажей и фундаментов, находящихся в постоянном контакте с грунтом. Подземные стены выдерживают давление грунтовых вод и смещающихся земляных пластов. Она используется при строительстве печей и облицовке топок. Особые требования предъявляются к влажным помещениям — вода разрушает твердую минеральную структуру так же, как удары и трение.

Все о приготовлении раствора для кладки кирпича

Требования к готовым материалам
Состав
Приготовление раствора на основе цемента и песка
Использование измельченной извести

  • Соответствие своему назначению — противоморозные материалы должны хорошо переносить холод, а влагостойкие — сырость. Особые свойства создают при помощи специальных добавок. Их можно ввести самостоятельно или купить готовый порошок, который остается просто перемешать с водой и песком.
  • Пластичность — от этого качества зависит удобоукладываемость. Пластичная масса заполняет пустоты основания и укрепляет его структуру. Она лучше держится на его поверхности. Это свойство важно не только при строительстве, но и при заделке трещин. Оно зависит от консистенции и количества вяжущего вещества. Чтобы его улучшить, вводят добавки-пластификаторы. Удообукладываемость позволяет наносить тонкие равномерные слои, не прилагая значительных усилий.
  • Адгезия — сцепление с поверхностью. Она зависит от пластичности. Для ее улучшения вводят клей.
  • Время схватывания — под него приходится подстраиваться, чтобы успеть выработать замес до его затвердевания. Если нижние ряды еще не схватились, верхние могут их разрушить. Существуют ускорители и замедлители твердения.
  • Тепло- и звукоизоляционные характеристики — на них влияет пористость материала. Чем больше пустот, тем выше эти показатели, и тем ниже прочность. Требования по тепло- и звукоизоляции, как правило, не высоки, но их берут не ниже, чем у керамического камня. На производстве применяются специальные воздухововлекающие и газообразующие добавки.

Его можно купить в готовом виде или сделать самому. Он включает в себя три обязательных компонента.

  • Вяжущее вещество — цемент, известь или их смесь. Как правило, применяется цемент. Он обладает наиболее высокой прочностью. Его технические характеристики зависят от марки. Чем она выше, тем лучше прочностные показатели, и тем больше усадка.
  • Наполнитель — песок мелкой фракции. Размер песчинок — не больше 2 мм. Чем меньше примесей, тем выше его качество. Чтобы избавиться от мусора, материал просеивают. Очищать его от химических примесей сложнее. Делать это можно только в производственных условиях. Белый песок самый чистый. В желтом больше инородных включений.
  • Вода — от ее количества зависит пластичность. Она не должна содержать примеси в большом количестве. Желательно ее отфильтровать от ржавчины и крупных частиц. Брать ее из стоков и заболоченных водоемов нельзя.

Часто используют добавки, улучшающие определенные свойства. Готовить сложные химические реагенты в домашних условиях не придется. Есть народные способы, которые применяют до сих пор. Например, чтобы повысить адгезию и удобоукладываемость до нужного уровня, в цементную смесь добавляют глину. Рассчитать ее точный расход на один куб не всегда возможно, так как для этого нужно знать ее характеристики. Адгезию повышает клей ПВА.

Проще работать с готовыми порошками. Их заливают водой, дают отстояться 5-15 минут перед укладкой, затем наносят на поверхность с учетом времени схватывания, указанного в инструкции на упаковке.

Чтобы придать шву нужный оттенок, добавляют водоэмульсионную краску или минеральную крошку. Для создания темных тонов подойдет сажа или тонко молотый уголь.

Необходимые инструменты

  • Пластиковый таз, корыто или другая плоская вместительная емкость. Ее следует очистить, чтобы мусор не попал в шов. Если в ней раньше проводился замес, схватившиеся остатки удаляют — они уже не могут вступать в реакцию с водой и только снижают прочность. При большом объеме удобнее готовить массу в бетономешалке.
  • Лопата или строительный миксер. Небольшое количество перемешивают дрелью с насадкой.
  • Ведра для воды и наполнителя.
  • Весы.

Соотношение компонентов

Пропорции рассчитываются по весу. Чем выше марка цемента, тем ниже его расход для получения смеси с определенными свойствами.

Марки готовой смеси
  • М25 — подходят для декоративной отделки.
  • М50 — применяется в малоэтажном строительстве.
  • М75 и М100 — универсальные материалы, способные выдерживать большие нагрузки. Подходят для внешних и внутренних работ.
  • М150 — используется в экстремальных условиях, например, при строительстве фундаментов в подвижных грунтах.

Таблица с пропорциями раствора для кладки кирпича

Марка смеси Марка цемента Пропорции сухих компонентов (цемент:песок)
25 300 1:9,5
50 300 1:5,8
50 400 1:7,4
75 300 1:4,2
75 400 1:5,4
75 500 1:6,7
100 300 1:3,4
100 400 1:4,3
100 500 1:5,3
150 300 1:2,6
150 400 1:3,25
150 500 1:3,9

Калькулятор расхода

Расчет производят после оставления пропорций, когда соотношение компонентов уже известно. Если вычислить, сколько требуется вяжущего вещества, несложно будет узнать количество песка.

  • Вычисляем объем стен: умножаем их площадь на толщину, затем вычитаем объем оконных и дверных проемов.
  • Объем готовой смеси рассчитываем, умножая объем стен на коэффициент 0,25.
  • Зная пропорции, вычисляем количество компонентов.
  • Расход указан в массе. Чтобы перевести объем в массу, умножаем его на плотность. Плотность цемента составляет 1300 кг/м3.
  • Чтобы понять, сколько нужно упаковок, делим полученное значение на массу одной упаковки.

Перемешивание компонентов

Сначала проверяем количество материалов и их состояние. Вяжущее вещество не должно быть влажным, иначе оно начнет схватываться в упаковке, образуя комки. Желательно его просеять перед укладкой. Мешки хранят на паллетах или пленке. Нельзя допускать их контакта с водой.

Сначала производят сухой замес, затем постепенно в него добавляют воду с температурой 15-20 градусов. Образовавшаяся масса должна быть однородной. Благодаря правильному приготовлению можно задать небольшую толщину раствора в кирпичной кладке даже при малом содержании воды.

Количество раствора зависит от производительности строительной бригады и сроков схватывания. Нужно управиться за час, пока замес не начал подсыхать и твердеть. Температура воздуха должна быть выше нуля — иначе схватывание не произойдет.

Они отличаются от цементных низкой прочностью и теплопроводностью, более высокой пластичностью. Их применяют при создании печей, дымоходов, легких стен. Перед перемешиванием вяжущее вещество просеивают, удаляя комки при помощи сита с ячейками до 1х1 см.

Известковое тесто также используется в качестве добавки, повышающей подвижность цементно-песчаных смесей. Материал хорошо подходит для возведения фундаментов и нижних этажей, испытывающих большие нагрузки. Его свойства зависят от соотношения компонентов и особенностей химических добавок.

Рассмотрим процесс создания раствора для кирпичной кладки марки М100.

Что понадобится

  • 10 кг цемента М400.
  • 50 кг песка.
  • 5 кг извести.
  • 50 л воды — ее объем равен массе.

Процесс приготовления

Сначала просеиваем компоненты. Затем заливаем 30 л воды в таз или бетономешалку и засыпаем весь цемент и известь. После перемешивания засыпаем остатки песка и доливаем оставшуюся воду. Мешаем в течение 5 минут.

  • Материал подготовил: Артем Филимонов

Марки цементного раствора: от М100 до М250

Качественный цементный раствор востребован на многих этапах строительства. Приготовление цементного раствора в заводских условиях позволяет получить продукт, полностью соответствующий техническим показателям.

Цементный раствор М75

Цементный раствор М75 востребован для укладки тяжелого природного камня и полнотелого кирпича. Также его применяют при изготовлении панелей из виброкирпича.

Цементный раствор М75 подойдет для выполнения стяжки пола небольшой толщины. Пролет для установки рядовых перемычек не должен превышать двух метров.

Цементный раствор М100

Сфера использования цементного раствора М100: в летний период им можно заполнять горизонтальные швы панелей, подходит и для стяжки пола, для установки рядовых перемычек, длина которых не превышает двух с половиной метров, также его можно использовать, чтобы оштукатуривать поверхности из бетона.

Строительные смеси цементного раствора М100 очень часто используются для выполнения кирпично-каменной кладки, когда задействуют тяжелый натуральный камень и крупный, полнотелый кирпич. Его также используют для того, чтобы заложить подземную часть фундамента из кирпича.

Цементный раствор М100 по своей прочности идеально подойдет для того, чтобы заполнить различные стыки при сборке панелей из тяжелого бетона. Не позабудьте, что при выполнении работ в зимний период непременно в смеси должны быть противоморозные присадки.

Если есть необходимость, то цементный раствор М100 подойдет и для оштукатуривания бетонных конструкций.

Если планируете устанавливать виброкирпичные панели или заполнять швы между ними, то нужно, чтобы в смесях были пластификаторы.

При строительстве подземных коммуникаций указанный цементный раствор целесообразно использовать исключительно с присадками, которые бы увеличивали водоотталкивающие особенности смеси.

Цементный раствор М100 нередко используют для заливки стяжек, причем они подойдут для различных напольных покрытий. Если необходимо использовать цементный раствор М100 как покрытие для облицовки, то можно добавить в раствор цветные пигменты, пластификаторы.

Цементный раствор М150

Сфера применения: для заполнения швов бетонных конструкций, оштукатуривания, для изготовления виброкирпичных панелей, для выполнения стяжки.

Цементный раствор М150 обладает высокой прочностью. Нельзя портландцемент смешивать с другими смесями, у которых меньший показатель наличия связующего вещества. Можно сказать, что, уже начиная с цементного раствора М150, в готовых растворах нет гипса, глины, извести и иных компонентов, которые не придают раствору должной прочности.

Для того чтобы выполнить кладку кирпича или камня цементный раствор М150 редко используют. Дороговизна товара для выполнения строительных работ оказывают решающее действие на решение о покупке. Становится накладно применять данный раствор для строительства, хотя он и отличается улучшенными характеристиками.

На слабой почве, влажном грунте он может использоваться для строительства фундаментов.

Цементный раствор М150 активно используют как штукатурный материал, когда требуется облагородить подземные коммуникации, бассейны, канализационные магистрали или аквапарки. Также он может выступать и в роли материала для кладки, его активно применяют, когда нужно оборудовать гидротехнические сооружения.

Цементный раствор М150 в жилом строительстве используется для укладки плитки из керамики, заливки стяжек или облицовки пола.

Если нужно оштукатурить бетонные конструкции, выполненные из бетона идентичной марки, то его также можно использовать.

Цементный раствор М200

Для установки виброкирпичных панелей целесообразно использовать цементный раствор М200.

С его помощью также можно оштукатуривать сборные бетонные конструкции, если это не противоречит проекту, а также при помощи цементного раствора заполнять стыки в упомянутых конструкциях.

Повсеместно цементный раствор М200 применяется как гидроизоляционный материал. Для гидроизоляции нужно использовать смеси, приготовленные, как минимум, при использовании цемента не ниже М400.

Указанные материалы с использованием расширяющего водонепроницаемого вяжущего компонента спустя сутки после заливки способны выдержать гидростатическое давление в пять атмосфер.

Если нужно обустроить слой гидроизоляции, который постоянно будет подвергаться влиянию химически активных элементов, то можно посоветовать использовать смеси, в составе которых есть сульфатостойкий пуццолановый цемент, он придает веществу особую вязкость.

Готовые смеси на основе цементного раствора М200 используются для работы с бетонными плитами, клинкерным кирпичом, для обустройства пола из гранитных, мозаичных, керамических плиток, также он подойдет для работы с чугунными дырчатыми плитами.

Цементный раствор М250

Для выполнения кладочных работ цементный раствор М250 почти не используют. Он востребован при монтаже прочной стяжки, при установке цельных ненагруженных перекрытий.

Цементный раствор М250 используется для обустройства монолитных покрытий, для выполнения высокопрочной стяжки.

Как выбрать раствор для линз?

Контактные линзы с длительным сроком замены – две недели, месяц, три месяца и более – нуждаются в ежедневной механической очистке и дезинфекции с помощью специального раствора. Это важно не только для качества зрения, но и для здоровья глаз пациента.

Раствор нужен для очищения и хранения линз, а также для промывания контейнера и пинцета. Рассказываем, чем различаются средства по уходу за линзами и как выбрать раствор, который подойдет для вашего типа линз.

Купи контактные линзы по выгодной цене

Бонус в конце статьи – ТОП-5 лучших растворов.

Виды и назначение растворов для линз

Средства по уходу за контактной коррекцией делятся на четыре вида, в зависимости от функций, которые они выполняют.

Водно-солевые

Данный вид растворов сегодня практически не применяется, однако в прошлом это был чуть ли не единственный вариант для очистки линз. Поэтому некоторые пациенты из тех, кто давно использует контактную коррекцию, до сих пор его используют.

Водно-солевой раствор увлажняет и смягчает линзы, однако он не обеспечивает дезинфицирующую функцию, поэтому офтальмологи рекомендуют отказаться от данного средства.

Многофункциональные

Многофункциональный (или универсальный) раствор – оптимальный вариант для повседневного использования. Средство выполняет все функции, которые нужны для качественного и безопасного использования контактных линз:

  • Дезинфекция – уничтожение бактерий, грибков и других опасных для глаз микроорганизмов;
  • Увлажнение;
  • Очистка от загрязнений и пыли;
  • Удаление белковых и липидных отложений, которые входят в состав слезной жидкости.

Средства считаются универсальными и в большинстве случаев подходят к любому типу линз, однако перед покупкой лучше проконсультироваться со специалистом – важно, чтобы жидкость сочеталась с материалом, из которого изготовлены линзы.

Благодаря особой формуле некоторые средства избавляют пациента от необходимости проводить механическую очистку линз – дезинфекция и удаление загрязнений происходят и без этого. То есть пациент может просто снять средства контактной коррекции и сразу поместить их в контейнер со свежим раствором. Однако это необходимо обсудить с офтальмологом, поскольку не все растворы подходят для такой очистки.

Еще одно преимущество многофункциональных средств заключается в том, что при попадании в глаза они не вызывают жжение, боль и другие неприятные ощущения.

Ферментные (энзимные)

Энзимные средства предназначены для удаления органических отложений, с которыми не справляются многофункциональные растворы. Как правило, это актуально для линз с длительным сроком замены. Так, например, часто их рекомендуют для очистки ортокератологических линз, срок замены которых составляет один год.

Ферментные средства имеют форму таблетки, которую необходимо добавлять в многофункциональный раствор. Подходят к мягким и жестким линзами.

Пероксидные

Растворы на основе перекиси водорода обеспечивают качественную и глубокую очистку линз от возможных бактерий, грибков и отложений. Однако такие средства не обеспечивают увлажнение линз и не подходят для их хранения.

Если перекись водорода попадет в глаза, это приведет к жжению и болевым ощущениям. В некоторых случаях перекись может даже вызвать ожог роговицы или воспаление слизистой. Поэтому после использования пероксидного раствора линзу необходимо промыть либо выдержать время экспозиции, после чего раствор нейтрализуется и станет безопасен.

Помимо этого средство не подходит для повседневного использования. Противопоказано для гидрогелевых контактных линз.

Выбор раствора

Подбирать жидкость самостоятельно не рекомендуется. Обратитесь за помощью к специалисту, он оценит состояние глаз и подберет средство, которое подходит к вашему типу контактных линз.

Запишись на бесплатный подбор контактных линз

ТОП-5 растворов для линз

Представляем подборку лучших средств по уходу за контактными линзами.

Опти-фри

Еще один многофункциональный раствор, который подходит ко всем типам мягких контактных линз, «Опти-фри». Обеспечивает глубокую дезинфекцию, снижает количество липидных отложений и поддерживает непрерывное увлажнение линз на протяжении 16 часов.

Производитель – Alcon.

Biotrue

Biotrue относится к многофункциональным растворам, предназначенным для гидрогелевых и силикон-гидрогелевых средств контактной коррекции. Кислотность pH приближена к натуральной слезе, благодаря чему жидкость подходит даже пациентам с высокой чувствительностью глаз или склонностью к аллергии.

Производитель – Bausch & Lomb.

Aculife

Многофункциональный раствор для мягких линз Aculife имеет в своем составе гиалуроновую кислоту, благодаря которой линзы остаются увлажненными в течение длительного времени. Контейнер, который идет в комплекте с раствором, содержит ионы серебра, усиливающие защиту от бактерий.

Производитель – Sauflon.

Acuvue RevitaLens

Универсальный раствор для мягких линз любого типа. Acuvue RevitaLens обеспечивает двойную систему дезинфекции, сравнимую с пероксидными средствами, а также длительное увлажнение линз, которое положительно сказывается на комфорте их использования.

Производитель — Johnson&Johnson.

Renu

Современный многофункциональный раствор двух типов – стандартный и с щадящей формулой, которая подходит для пациентов с высокой чувствительностью глаз. Жидкость для линз Renu предназначена для ежедневного ухода за средствами контактной коррекции мягкого типа. Раствор выполняет все необходимые функции и повышает комфорт использования линз.

Производитель – Bausch & Lomb.

Раствор для кладки ракушняка: пропорции и расход

Раствор для кладки ракушняка очень важная деталь при строительстве дома или другого помещения. Несмотря на то, что ракушка имеет пористую поверхность и отлично взаимодействует практически со всеми материалами, выверенная пропорциональность и качественный раствор значительно облегчат кладку ракушняка. Кладка ракушняка производится зачастую на вязкий раствор, необходимую вязкость можно достичь просчитав необходимо количество ингредиентов сбалансированно смешав их. Слишком жидкий раствор не обеспечит качественную сцепку и будет растекаться по мастерку, что замедлит процесс строительства, а работая со слишком густым раствором трудно выбивать нужный уровень.

Использование раствора при строительстве дома из ракушняка

Дом из ракушняка — это качественная постройка с хорошими шумаизоляционными и теплопроводимыми качествами. Очень важно при создании данного типа постройки составить правильные пропорции для раствора кладки ракушняка. При строительстве дома используют многоуровневые блоки:

  • Однорядовые (в пол камня)
  • Двухрядовые (в камень)
  • Трехрядовые (в полтора камня)

Зачастую используют ракушняк марок М20 — М30.Они лучше всего подходят для отвесных стен.  При использовании многоуровневых блоков необходимо делать перевязку швов с чередуя ложковые и тычковые ряды. Однорядовую клаку применяют при строительстве стены в пол кирпича. В обоих случаях расход раствора на кладку ракушняка примерно одинаковый. В состав раствора обязательно входят цемент, и вода дополнительным растворообразующим элементом может служить:

  • Песок;
  • Тырса;
  • Мура;
  • Глина;
  • И другие материалы (в каждом районе есть свой материал, который в избытке).

Для выгонки стены, создаваемой из крымского ракушняка, используются все те же инструменты, которые используются при кладке кирпичной стены: мастерок, киянка, ведро для раствора, строительный уровень, терки.

Засыпаем песок или тырсу (или может другой материал) и засыпаем цемент по пропорции Перемешиваем все содержимое в сухом виде (на фото пропорция 1:5)

Виды растворов для Крымского ракушняка

Крымский ракушечник хорошо взаимодействует со всеми видами раствора. В зависимости наличия материалов и целей вы подбираете необходимый раствор. Раствор для ракушки из песка или тырсы самые распространенные в Крыму. Эти элементы легко достать в каждом городе Крыма. Тырсу выгоднее всего покупать вблизи с карьеров, где вы осуществляете закупку ракушняка. На дальние расстояния тырсу не выгодно возить, и она не выдерживает конкуренции песку.

Купив ракушку на карьерах Амонте вы получите качественный материал и необходимую консультацию по закупки растворообразующх элементов. Раствор из глины придаст дому теплостойкость. Мура выгодна в районе Севастополя и ближайших районах, потому что там происходит ее добыча. Работая в зимний период в раствор можно добавлять незамерзайку, она замедлит процесс застывания материала.   Для придания необходимой вязкости в раствор добавляют добавки в виде пластификаторов. Для начинающих строителей пластификатор станет отличным решением для создания раствора для кладки ракушняка. За неимением пластификатора можно использовать моющие средства, но в строго определенных количествах не стоит перебарщивать.

Добавляем по немногу воду и перемешиваем раствор Постепенно раствор должен получится вот таким

Пропорции, используемые при строительстве зданий из ракушняка

Классические пропорции раствора для кладки ракушняка выглядят следующим образом: одно ведро цемента приходится на четыре ведра песка или тырсы (на тырсе можно делать раствор 1:6, и получить более экономичнее расход). Чем меньше песка или тырсы, тем крепче раствор, но при этом он будет дороже. Содержимое песочно-цементного и цементо-тырсового раствора смешивается насухую, после понемногу добавляется вода, замешиваем и ждем достижения необходимой кондиции. Песок и тырса имеют различные влаговпитывающие свойства, поэтому трудно заранее просчитать сколько воды потребуется для создания качественного раствора. При одинаковых пропорциях, из тырсы будет более крепкий раствор.

Если вы не используете бетономешалку о формируете раствор в домашних условиях, опытные строители рекомендуют создать ванну из получаемого при сухом замесе материала, заливаете ее водой и немного ждете, что бы раствор впитал воду путем просачивания. Далее мы медленно, слой за слоем снимаем вертикально от центра растворообразующие насыпи, пока не закончится вода, при необходимости добавляем еще воды. Раствор должен получится вязким, но при этом не сильно жидким он не должен сразу же стекать с мастерка, а четко на нем фиксироваться. Достигнув правильных пропорций и консистенций, вы получите качественный сцепляющий материал, который не просто упростит вам работу, но и сделает вашу постройку качественной и долговечной.

13.7: Разбавление раствора — Chemistry LibreTexts

Цели обучения

  • Объясните, как можно изменить концентрацию в лаборатории.
  • Узнайте, как стандартные растворы используются в лаборатории.

Нас часто беспокоит, сколько растворенного вещества растворено в данном количестве раствора. Мы начнем обсуждение концентрации раствора с двух связанных и относительных терминов: разбавленный и концентрированный .

  • Разбавленный раствор — это раствор, в котором растворено относительно небольшое количество растворенного вещества.
  • Концентрированный раствор содержит относительно большое количество растворенного вещества.

Эти два термина не предоставляют никакой количественной информации (фактические числа), но они часто полезны при сравнении решений в более общем смысле. Эти термины также не говорят нам, является ли раствор насыщенным или ненасыщенным, или является ли раствор «сильным» или «слабым». Эти два последних термина будут иметь особое значение при обсуждении кислот и оснований, поэтому будьте осторожны, чтобы не путать их.

Стандартные решения

Часто бывает необходимо иметь раствор с очень точно известной концентрацией. Растворы, содержащие точную массу растворенного вещества в точном объеме раствора, называются стандартными (или стандартными) растворами . Для приготовления стандартного раствора необходимо использовать лабораторное оборудование, называемое мерной колбой. Эти колбы имеют размер от 10 мл до 2000 мл и тщательно откалиброваны до единичного объема. На узком штоке нанесена калибровочная отметка .Точная масса растворенного вещества растворяется в небольшом количестве растворителя и добавляется в колбу. Затем в колбу добавляют достаточное количество растворителя, пока уровень не достигнет калибровочной отметки.

Часто удобно приготовить серию растворов с известной концентрацией, сначала приготовив один исходный раствор , как описано в предыдущем разделе. Аликвоты (тщательно отмеренные объемы) исходного раствора затем можно разбавить до любого желаемого объема. В других случаях может быть неудобно достаточно точно взвесить небольшую массу образца, чтобы приготовить небольшой объем разбавленного раствора.Каждая из этих ситуаций требует разбавления раствора для получения желаемой концентрации.

Разведения стандартных (или стандартных) растворов

Представьте, что у нас есть раствор соленой воды с определенной концентрацией. Это означает, что у нас есть определенное количество соли (определенная масса или определенное количество молей), растворенное в определенном объеме раствора. Далее мы разбавим этот раствор. Для этого нужно добавить больше воды, а не соли:

\ (\ rightarrow \)

До разбавления и после разбавления

Молярность раствора 1

\ [M_1 = \ dfrac {\ text {moles} _1} {\ text {litre} _1} \]

, а молярность раствора 2 —

.

\ [M_2 = \ dfrac {\ text {моль} _2} {\ text {litre} _2} \]

переставьте уравнения, чтобы найти родинок:

\ [\ text {moles} _1 = M_1 \ text {litre} _1 \]

и

\ [\ text {moles} _2 = M_2 \ text {litre} _2 \]

Что осталось прежним и что изменилось в двух решениях? Добавив еще воды, мы изменили объем раствора.Это также изменило его концентрацию. Однако количество молей растворенного вещества не изменилось. Итак,

\ [моль_1 = моль_2 \]

Следовательно,

\ [\ в коробке {M_1V_1 = M_2V_2} \ label {diluteEq} \]

где

  • \ (M_1 \) и \ (M_2 \) — концентрации исходного и разбавленного растворов
  • \ (V_1 \) и \ (V_2 \) — объемы двух решений

Приготовление разведений — обычное дело в химической лаборатории и других местах.Как только вы поймете вышеупомянутую взаимосвязь, вычисления станут простыми.

Предположим, что у вас есть \ (100. \: \ Text {mL} \) раствора \ (2.0 \: \ text {M} \) \ (\ ce {HCl} \). Вы разбавляете раствор, добавляя столько воды, чтобы объем раствора составлял \ (500. \: \ Text {mL} \). Новую молярность можно легко вычислить, используя приведенное выше уравнение и решив для \ (M_2 \).

\ [M_2 = \ frac {M_1 \ times V_1} {V_2} = \ frac {2.0 \: \ text {M} \ times 100. \: \ text {mL}} {500. \: \ text {mL}} = 0.40 \: \ text {M} \: \ ce {HCl} \]

Раствор разбавлен на одну пятую, так как новый объем в пять раз больше исходного.Следовательно, молярность составляет одну пятую от первоначального значения.

Другая распространенная проблема разбавления заключается в вычислении количества высококонцентрированного раствора, необходимого для получения желаемого количества раствора меньшей концентрации. Высококонцентрированный раствор обычно называют исходным раствором.

Пример \ (\ PageIndex {1} \): разведение азотной кислоты

Азотная кислота \ (\ left (\ ce {HNO_3} \ right) \) — сильнодействующая и едкая кислота. При заказе от компании-поставщика химикатов его молярность равна \ (16 \: \ text {M} \).Сколько основного раствора азотной кислоты нужно использовать для приготовления \ (8.00 \: \ text {L} \) раствора \ (0.50 \: \ text {M} \)?

Решение

Этапы решения проблем

Определите «данную» информацию и то, что проблема просит вас «найти».

Дано:

M 1 , Шток \ (\ ce {HNO_3} = 16 \: \ text {M} \)

\ (V_2 = 8.00 \: \ text {L} \)

\ (M_2 = 0,50 \: \ text {M} \)

Находка: объемный запас \ (\ ce {HNO_3} \ left (V_1 \ right) =? \: \ Text {L} \)

Перечислите другие известные количества.

нет

Спланируйте проблему.

Сначала измените уравнение алгебраически, чтобы найти \ (V_1 \).

\ [V_1 = \ frac {M_2 \ times V_2} {M_1} \]

Расчет и отмена единиц.

Теперь подставьте известные величины в уравнение и решите.

\ [V_1 = \ frac {0.50 \: \ text {M} \ times 8.00 \: \ text {L}} {16 \: \ text {M}} = 0.25 \: \ text {L} = 250 \: \ text {mL} \]

Подумайте о своем результате. \ (250 \: \ text {mL} \) запаса \ (\ ce {HNO_3} \) необходимо разбавить водой до конечного объема \ (8.00 \: \ text {L} \). Разбавление происходит в 32 раза, чтобы перейти от \ (16 \: \ text {M} \) к \ (0,5 \: \ text {M} \).

Упражнение \ (\ PageIndex {1} \)

К 0,885 М раствору KBr с начальным объемом 76,5 мл добавляется еще воды до тех пор, пока его концентрация не станет 0,500 М. Каков новый объем раствора?

Ответ

135.4 мл

Обратите внимание, что вычисленный объем будет иметь те же размеры, что и входной объем, и размерный анализ говорит нам, что в этом случае нам не нужно преобразовывать в литры, поскольку L отменяется, когда мы делим M (моль / л) на M (Молл).

Растворы для разбавления и смешивания

Как разбавить раствор от CarolinaBiological


Материалы и авторство

Эта страница была создана на основе содержимого следующими участниками и отредактирована (тематически или всесторонне) командой разработчиков LibreTexts в соответствии со стилем, представлением и качеством платформы:

2.5: Приготовление растворов — Chemistry LibreTexts

Приготовление раствора известной концентрации, возможно, является наиболее распространенным видом деятельности в любой аналитической лаборатории. Метод измерения растворенного вещества и растворителя зависит от желаемой концентрации и от того, насколько точно должна быть известна концентрация раствора. Пипетки и мерные колбы используются, когда нам нужно знать точную концентрацию раствора; градуированных цилиндров, стаканов и / или бутылок с реагентами достаточно, когда концентрации должны быть приблизительными.В этом разделе описаны два метода приготовления растворов.

Подготовка исходных растворов

Базовый раствор готовят путем взвешивания соответствующей порции чистого твердого вещества или путем измерения соответствующего объема чистой жидкости, помещения ее в подходящую колбу и разбавления до известного объема. То, как именно измеряется реагент, зависит от желаемой единицы концентрации. Например, чтобы приготовить раствор с известной молярностью, вы взвешиваете соответствующую массу реагента, растворяете ее в части растворителя и доводите до желаемого объема.Чтобы приготовить раствор, в котором концентрация растворенного вещества составляет процент по объему, вы отмеряете соответствующий объем растворенного вещества и добавляете достаточное количество растворителя для получения желаемого общего объема.

Пример \ (\ PageIndex {1} \)

Опишите, как приготовить следующие три раствора: (a) 500 мл приблизительно 0,20 М NaOH с использованием твердого NaOH; (b) 1 л 150,0 ppm Cu 2 + с использованием металлической Cu; и (c) 2 л 4% об. уксусной кислоты с использованием концентрированной ледяной уксусной кислоты (99.8% уксусной кислоты).

Решение

(a) Поскольку желаемая концентрация известна с двумя значащими цифрами, нам не нужно точно измерять массу NaOH или объем раствора. Желаемая масса NaOH

\ [\ frac {0.20 \ text {моль NaOH}} {\ text {L}} \ times \ frac {40.0 \ text {g NaOH}} {\ text {моль NaOH}} \ times 0.50 \ text {L} = 4.0 \ text {г NaOH} \ nonumber \]

Для приготовления раствора поместите 4,0 грамма NaOH, взвешенного с точностью до десятых долей грамма, в бутылку или химический стакан и добавьте примерно 500 мл воды.

(b) Поскольку желаемая концентрация Cu 2 + дается с четырьмя значащими цифрами, мы должны точно измерить массу металлической Cu и конечный объем раствора. Желаемая масса металлической меди

\ [\ frac {150.0 \ text {mg Cu}} {\ text {L}} \ times 1.000 \ text {M} \ times \ frac {1 \ text {g}} {1000 \ text {mg}} = 0,1500 \ text {g Cu} \ nonumber \]

Чтобы приготовить раствор, отмерьте точно 0,1500 г Cu в небольшой химический стакан и растворите его, используя небольшую порцию концентрированной HNO 3 .Для обеспечения полного переноса Cu 2 + из химического стакана в мерную колбу — то, что мы называем количественным переносом — промойте химический стакан несколько раз небольшими порциями воды, добавляя каждое полоскание в мерную колбу. . Наконец, добавьте воды до калибровочной отметки мерной колбы.

(c) Концентрация этого раствора является приблизительной, поэтому нет необходимости точно измерять объемы, а также нет необходимости учитывать тот факт, что ледяная уксусная кислота немного меньше, чем 100% мас. / Мас. Уксусной кислоты (это примерно 99.8% по массе). Необходимый объем ледяной уксусной кислоты —

.

\ [\ frac {4 \ text {mL} \ ce {Ch4COOH}} {100 \ text {mL}} \ times 2000 \ text {mL} = 80 \ text {mL} \ ce {Ch4COOH} \ nonumber \]

Чтобы приготовить раствор, с помощью градуированного цилиндра перенесите 80 мл ледяной уксусной кислоты в емкость, которая вмещает приблизительно 2 л, и добавьте воды, достаточной для доведения раствора до желаемого объема.

Упражнение \ (\ PageIndex {1} \)

Предоставьте инструкции по приготовлению 500 мл 0.1250 М KBrO 3 .

Ответ

Для приготовления 500 мл 0,1250 M KBrO 3 требуется

\ [0.5000 \ text {L} \ times \ frac {0.1250 \ text {mol} \ ce {KBrO3}} {\ text {L}} \ times \ frac {167.00 \ text {g} \ ce {KBrO3}} {\ text {mol} \ ce {KBrO3}} = 10,44 \ text {g} \ ce {KBrO3} \ nonumber \]

Поскольку у концентрации есть четыре значащих цифры, мы должны приготовить раствор, используя мерную стеклянную посуду. Поставьте 10.44 г образца KBrO 3 помещают в мерную колбу на 500 мл и частично заполняют водой. Вихревым движением растворить KBrO 3 , а затем разбавить водой до калибровочной отметки на колбе.

Приготовление растворов разбавлением

Растворы часто готовят путем разбавления более концентрированного исходного раствора. Известный объем основного раствора переносится в новый контейнер и доводится до нового объема. Поскольку общее количество растворенного вещества одинаково до и после разбавления, мы знаем, что

\ [C_o \ times V_o = C_d \ times V_d \ label {2.1} \]

где \ (C_o \) — концентрация исходного раствора, \ (V_o \) — объем разбавляемого исходного раствора, \ (C_d \) — концентрация разбавленного раствора, а \ (V_d \) — объем разбавленного раствора. решение. Опять же, тип посуды, используемой для измерения \ (V_o \) и \ (V_d \), зависит от того, насколько точно нам нужно знать концентрацию раствора.

Обратите внимание, что уравнение \ ref {2.1} применимо только к тем единицам концентрации, которые выражены в единицах объема раствора, включая молярность, формальность, нормальность, объемный процент и процентное отношение массы к объему.Это также относится к массовым процентам, миллионным и миллионным долям, если плотность раствора составляет 1,00 г / мл. Мы не можем использовать уравнение \ ref {2.1}, если выражаем концентрацию через молярность, поскольку она основана на массе растворителя, а не на объеме раствора. См. Rodríquez-López, M .; Carrasquillo, A. J. Chem. Educ. 2005 , 82 , 1327-1328 для дальнейшего обсуждения.

Пример \ (\ PageIndex {2} \)

Лабораторная процедура требует 250 мл приблизительно 0.10 М раствор NH 3 . Опишите, как вы приготовили бы этот раствор, используя исходный раствор концентрированного NH 3 (14,8 M).

Решение

Подстановка известных объемов в уравнение \ ref {2.1}

\ [14.8 \ text {M} \ times V_o = 0.10 \ text {M} \ times 250 \ text {mL} \ nonumber \]

и решение для \ (V_o \) дает 1,7 мл. Поскольку мы делаем раствор, содержащий приблизительно 0,10 M NH 3 , мы можем использовать градуированный цилиндр для измерения 1.7 мл концентрированного NH 3 , перенесите NH 3 в стакан и добавьте воды, чтобы получить общий объем приблизительно 250 мл.

Хотя обычно мы выражаем молярность как моль / л, мы можем выразить объемы в мл, если сделаем это как для \ (V_o \) , так и для \ (V_d \).

Упражнение \ (\ PageIndex {2} \)

Для приготовления стандартного раствора Zn 2 + необходимо растворить 1,004 г образца цинковой проволоки в минимальном количестве HCl и довести до объема в мерной колбе на 500 мл.{2+}}} {\ text {mL}} \ times 2.000 \ text {mL} = C_d \ times 250.0 \ text {mL} \ nonumber \]

, где C d — концентрация стандартного раствора. Растворение дает концентрацию 16,06 мкг Zn 2 + / мл.

Как показано в следующем примере, мы можем использовать уравнение \ ref {2.1} для расчета исходной концентрации раствора, используя его известную концентрацию после разбавления.

Пример \ (\ PageIndex {3} \)

Образец руды был проанализирован на Cu 2 + следующим образом.Пробу руды весом 1,25 г растворяли в кислоте и доводили до объема в мерной колбе на 250 мл. Порцию полученного раствора 20 мл переносили пипеткой в ​​мерную колбу на 50 мл и доводили до объема. Анализ этого раствора дает концентрацию Cu 2 + как 4,62 мкг / мл. Каков массовый процент Cu в исходной руде?

Решение

Подстановка известных объемов (со значащими цифрами, соответствующими пипеткам и мерным колбам) в уравнение \ ref {2.{2+}} \ nonumber \]

Химический, молярный и массовый процент

Растворы представляют собой однородные (равномерно распределенные) смеси двух или более химических веществ. Растворы могут существовать в виде твердых тел, жидкостей или газов.

Все растворы содержат растворитель и одно или несколько растворенных веществ. Растворитель, часто вода, является наиболее распространенным химическим веществом. Растворенное вещество — это менее распространенные химические вещества.

Решения для создания

Как растворять твердые частицы и уменьшать масштабы экспериментов

Для экспериментов вам часто потребуется растворять растворенные вещества в твердой форме, чтобы получить растворы определенной силы (сила измеряется по диссоциации ионов).Планируйте один час на каждые 2-4 раствора, которые вам нужно приготовить. Вам понадобятся весы для взвешивания растворенного вещества и градуированный цилиндр для измерения растворителя (если это вода).

Во-первых, определите концентрацию (массовый процент или молярность, см. Ниже) и количество (миллилитры) раствора, которое вам нужно в лабораторной процедуре. Во-вторых, рассчитайте необходимое количество растворенного вещества в граммах, используя одну из формул, приведенных ниже. Затем взвесьте растворенное вещество и добавьте его в стакан для смешивания. Наконец, измерьте необходимый объем воды в миллилитрах с помощью градуированного цилиндра и добавьте его в стакан.Размешайте раствор, пока все химическое вещество не растворится.

Разбейте твердые куски химического вещества ступкой и пестиком или осторожно раздавив молотком в полиэтиленовом пакете. Химические вещества растворяются быстрее при осторожном нагревании раствора и перемешивании.

Вы можете рассмотреть возможность уменьшения масштаба, когда эксперименты требуют большого количества химикатов. Уменьшение масштаба снижает риски безопасности, химические затраты и удаление отходов.

Большинство экспериментов можно уменьшить, разделив растворенное вещество и растворитель на коэффициент по вашему выбору.Например, эксперимент, требующий 50 г растворителя и 250 мл воды, можно уменьшить в 10 раз, чтобы использовать только 5 г растворителя и 25 мл воды. Вы можете упростить масштабирование, используя мензурки, пробирки и другое измерительное оборудование меньшего размера.

При приготовлении химических растворов всегда используйте соответствующее защитное оборудование.

Как приготовить молярные растворы

Молярные (М) растворы основаны на количестве молей химического вещества в одном литре раствора.Моль состоит из 6,02 × 10 23 молекул или атомов. Молекулярный вес (MW) — это вес одного моля химического вещества. Определите молекулярную массу с помощью таблицы Менделеева, добавив атомную массу каждого атома в химическую формулу.

Пример: Для получения молекулярной массы CaCl 2 добавьте атомную массу Ca (40,01) к атомной массе двух Cl (2 x 35,45), чтобы получить 110,91 г / моль. Следовательно, 1М раствор CaCl 2 состоит из 110,91 г CaCl 2 , растворенных в воде, достаточной для приготовления одного литра раствора.

Как только молекулярная масса растворенного вещества известна, масса химического вещества, которое должно раствориться в растворе для молярного раствора менее 1M, рассчитывается по формуле:

  • граммов химического вещества = (молярность раствора в моль / литр) x (молекулярная масса химического вещества в г / моль) x (мл раствора) ÷ 1000 мл / литр

Например, чтобы приготовить 100 мл 0,1 М раствора CaCl 2 , используйте предыдущую формулу, чтобы узнать, сколько вам нужно CaCl 2 :

  • грамм CaCl 2 = (0.1) x (110,91) x (100) ÷ (1000) = 1,11 г

Теперь вы можете приготовить свой раствор: растворите 1,11 г CaCl 2 в воде, достаточной для получения 100 мл раствора. Необходимое количество воды будет чуть меньше 100 мл.

Для приготовления молярных растворов используются весы и мерная колба. Процедура приготовления молярного раствора с использованием мерной колбы на 100 мл следующая:

  1. Рассчитайте вес растворенного вещества, необходимый для приготовления 100 мл раствора, используя приведенную выше формулу.
  2. Взвесьте необходимое количество растворенного вещества на весах.
  3. Перенесите растворенное вещество в чистую сухую мерную колбу на 100 мл.
  4. Медленно добавьте дистиллированную воду в мерную колбу. При этом промойте все растворенное вещество на дне колбы. Продолжайте добавлять воду, пока не дойдете до отметки 100 мл на горлышке колбы.
  5. Поместите пробку в колбу и осторожно покрутите колбу, пока все растворенное вещество не растворится.

Если у вас нет мерной колбы, вы можете использовать мерный цилиндр на 100 мл.Просто добавьте растворенное вещество в мерный цилиндр, а затем добавьте дистиллированную воду, пока не достигнете отметки 100 мл на боковой стороне цилиндра.

Как приготовить растворы в процентах по массе

В растворах массовых процентов вес растворенного вещества делится на вес раствора (растворенное вещество + вода) и умножается на 100. Поскольку плотность воды составляет 1 г / мл, формула для расчета количества растворенного вещества, которое должно смешать для получения массового процента раствора составляет:

  • граммов растворенного вещества = (вес.% Раствора) x (мл воды) ÷ (100 — вес.% Раствора)

В качестве примера, чтобы приготовить 100 мл 10% раствора NaCl (поваренной соли), используйте предыдущую формулу, чтобы узнать, сколько NaCl вам нужно:

  • граммов NaCl = (10) x (100) ÷ (100-10) = 11.1 г

Теперь вы можете приготовить свой раствор: растворите 11,1 г NaCl в 100 мл воды.

Создайте собственное решение для этих проектов:

Frozen Bubbles

Радужная реакция

Биологический тест на токсичность

Гальваника: ключ с медным покрытием

Подготовка растворов

Подготовка решений

Растворы обычно готовятся в лаборатории из твердых материалов, жидкостей или других растворов.Приведенные ниже описания предполагают знание расчетов, необходимых для определения концентраций раствора, способность точно взвешивать твердые частицы и пипетировать жидкости.

Из твердого материала

(1) Определите концентрацию и количество раствора, необходимые для эксперимента.
(2) Рассчитайте количество растворенного вещества, необходимое для приготовления желаемого раствора.
(3) Взвесьте количество растворенного вещества, рассчитанное на этапе (2), и получите мерную колбу соответствующего объема.
(4) Добавьте растворенное вещество в мерную колбу.
(5) Заполните мерную колбу примерно на две трети, закройте пробкой и перемешайте. Для этого переверните колбу, встряхните и верните колбу в вертикальное положение. Сделайте это десять раз. Обязательно удерживайте пробку в колбе.
(6) Осторожно наполните колбу до отметки, нанесенной на горлышко колбы. При необходимости используйте промывочную бутылку или капельницу для лекарств.
(7) Тщательно перемешайте раствор, плотно закрыв колбу и перевернув ее десять-двенадцать раз.

Из жидкости или другого раствора

(1) Определите концентрацию и количество раствора, необходимые для эксперимента.
(2) Рассчитайте количество исходного раствора или жидкости, необходимое для приготовления желаемого раствора (маточный раствор — это раствор с известной концентрацией, большей, чем у раствора, который вы готовите).
(3) Используйте пипетку для измерения количества раствора или жидкости, рассчитанного на шаге (2).
(4) Добавьте раствор или жидкость в мерную колбу соответствующего объема.
(5) Заполните мерную колбу примерно на две трети и перемешайте.
(6) Осторожно наполните колбу до отметки, нанесенной на горлышко колбы. При необходимости используйте промывочную бутылку или капельницу для лекарств.
(7) Тщательно перемешайте раствор, плотно закрыв колбу и перевернув ее десять-двенадцать раз.



Концентрация раствора | Безграничная химия

Разведений растворов

Разбавление раствора включает добавление дополнительного растворителя для уменьшения концентрации раствора.

Цели обучения

Рассчитайте концентрацию разбавленного раствора.

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Чаще всего концентрация раствора выражается в массовых процентах, мольных долях, молярности, моляльности и нормальности. При расчете коэффициентов разбавления важно, чтобы единицы объема и концентрации оставались согласованными.
  • Расчеты разбавления могут быть выполнены по формуле M 1 V 1 = M 2 V 2 .
  • Серийное разведение — это серия пошаговых разведений, где коэффициент разбавления поддерживается постоянным на каждом этапе.
Ключевые термины
  • разбавление : раствор, в который был добавлен дополнительный растворитель, например вода, чтобы сделать его менее концентрированным
  • серийное разведение : ступенчатое разведение вещества в растворе

Разбавление — это процесс добавления в раствор дополнительного растворителя для уменьшения его концентрации. Этот процесс поддерживает постоянное количество растворенного вещества, но увеличивает общее количество раствора, тем самым уменьшая его конечную концентрацию.Разбавление также может быть достигнуто путем смешивания раствора более высокой концентрации с идентичным раствором меньшей концентрации. Разбавление растворов — необходимый процесс в лаборатории, так как исходные растворы часто покупаются и хранятся в очень концентрированных формах. Чтобы растворы можно было использовать в лаборатории (например, для титрования), они должны быть точно разбавлены до известной, меньшей концентрации.

Объем растворителя, необходимый для приготовления нового разбавленного раствора желаемой концентрации, можно рассчитать математически.Отношения следующие:

[латекс] \ text {M} _1 \ text {V} _1 = \ text {M} _2 \ text {V} _2 [/ latex]

M 1 обозначает концентрацию исходного раствора, а V1 обозначает объем исходного раствора; M 2 представляет собой концентрацию разбавленного раствора, а V2 представляет собой конечный объем разбавленного раствора. При расчете коэффициентов разбавления важно, чтобы единицы объема и концентрации были одинаковыми для обеих сторон уравнения.

Пример

  • 175 мл 1,6 М водного раствора LiCl разбавляют водой до конечного объема 1,0 л. Какова конечная концентрация разбавленного раствора?
  • [латекс] \ text {M} _1 \ text {V} _1 = \ text {M} _2 \ text {V} _2 [/ латекс]
  • (1,6 M) (175 мл) = M 2 (1000 мл)
  • M 2 = 0,28 M

Разведения : Разведения иногда можно наблюдать визуально.На изображении выше интенсивный красный цвет медленно исчезает по мере того, как раствор становится более разбавленным.

Серийные разведения

Серийные разведения включают разведение исходного раствора или стандартного раствора несколько раз подряд. Обычно коэффициент разбавления остается постоянным для каждого разбавления, что приводит к экспоненциальному снижению концентрации. Например, десятикратное серийное разведение может привести к следующим концентрациям: 1 M, 0,1 M, 0,01 M, 0,001 M и так далее. Как видно из этого примера, на каждом этапе концентрация снижается в десять раз.Последовательные разведения используются для точного создания чрезвычайно разбавленных растворов, а также растворов для экспериментов, требующих кривой концентрации с экспоненциальной или логарифмической шкалой. Серийные разведения широко используются в экспериментальных науках, включая биохимию, фармакологию, микробиологию и физику.

Решение проблем разбавления в химии раствора ЯСНО И ПРОСТО — YouTube : В этом видео показано, как решить две задачи разбавления, используя стандартную формулу разбавления, M 1 V 1 = M 2 V 2 .

Использование молярности в расчетах растворов

Молярность — это единица концентрации; он равен молям растворенного вещества, деленным на общий объем раствора в литрах.

Цели обучения

Переведите между молярностью, граммами растворенного вещества в растворе и объемом раствора.

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Молярная концентрация, также называемая молярностью, — это количество молей растворенного вещества на литр раствора.Молярность — это наиболее распространенное измерение концентрации раствора.
  • Поскольку молярность измеряется в моль / л, мы часто используем эту единицу для стехиометрических расчетов, чтобы определить количество химического вещества в данной смеси.
  • Не путайте моль с молярностью: молярность — это мера концентрации, а моль — мера количества вещества.
Ключевые термины
  • молярность : Концентрация вещества в растворе, выраженная в количестве молей растворенного вещества на литр раствора.
  • раствор : гомогенная смесь жидкости, газа или твердого вещества, образованная растворением одного или нескольких веществ
  • моль :

Молярность

В химии молярная концентрация или молярность определяется как количество молей растворенного вещества на общее количество литров раствора. Это важное различие; объем в определении молярности относится к объему раствора , а не к объему растворителя. Причина этого в том, что один литр раствора обычно содержит чуть больше или чуть меньше 1 литра растворителя из-за присутствия растворенного вещества.Единица измерения молярности в системе СИ — моль / м 3 ; однако вы почти всегда будете встречать молярность в единицах моль / л. Раствор с концентрацией 1 моль / л также обозначается как «1 молярный» (1 М). Мол / л также можно записать следующими способами (однако чаще всего используется моль / л или просто М):

1 моль / л = 1 M = 1 моль / дм 3 = 1 моль / дм −3 = 1000 моль / м 3

Важно отличать родинки от молярности; молярность — это мера концентрации, в то время как моль — мера количества вещества, присутствующего в данный момент.

Молярность : Молярность — это мера концентрации в единицах моль растворенного вещества на литр раствора.

Использование молярности в расчетах с решениями

Молярность может использоваться в различных расчетах с использованием растворов. Следующая формула очень полезна, поскольку она связывает молярность раствора, общий объем раствора (в литрах) и количество молей растворенного вещества:

[латекс] \ text {MV} = \ text {mol} [/ latex]

Пример 1

Студент набирает пипеткой 100 мл пробы 1.5 М раствор бромида калия. Сколько молей бромида калия содержится в образце?

[латекс] \ text {MV} = \ text {mol} [/ latex]

(1,5 M) (0,100 л) =

моль

моль = 0,15 моль KBr

Обратите внимание, что в приведенном выше примере объем должен быть преобразован в л из мл.

Вы можете заметить, что приведенная выше формула имеет некоторое сходство с нашей формулой разбавления :

[латекс] \ text {M} _1 \ text {V} _1 = \ text {M} _2 \ text {V} _2 [/ latex]

Поскольку теперь мы знаем, что MV = моль, мы можем упростить нашу формулу разбавления до следующего:

[латекс] \ text {mol} _1 = \ text {mol} _2 [/ latex]

Это не должно нас удивлять.В конце концов, при любом разбавлении изменяется количество растворителя, в то время как количество молей растворенного вещества остается постоянным на всем протяжении.

Пример 2

Какова молярность раствора, содержащего 0,32 моля NaCl в 3,4 л раствора?

[латекс] \ text {M} = \ frac {0,32 \ text {моль NaCl}} {3,4 \ text {L раствор}} = {0,094 \ text {M NaCl}} [/ латекс]

Практические проблемы молярности — YouTube : Это видео демонстрирует практические задачи с молярностью, вычислением молей и литров для определения молярной концентрации.Он также использует коэффициенты преобразования для преобразования граммов в моль и между миллилитрами и литрами.

Проблемы практики молярности (часть 2) — YouTube : Используйте молярность для преобразования массы и объема в растворе. В этом видео показано, как использовать молярность в качестве коэффициента преобразования. Если вам известна молярность, вы можете определить количество молей или объем раствора. Кроме того, молярность — это соотношение, которое описывает количество молей растворенного вещества на литр раствора.

Стехиометрия раствора

Стехиометрия может использоваться для расчета количественных соотношений между видами в водном растворе.

Цели обучения

Рассчитывайте концентрации растворов по молярности, моляльности, мольной доле и процентам по массе и объему.

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Стехиометрия определяет относительные количества реагентов и продуктов в химических реакциях. Его можно использовать для определения количества продуктов из данных реагентов в сбалансированной химической реакции, а также процентного выхода.
  • Чтобы рассчитать количество продукта, рассчитайте количество молей для каждого реагента. Моли продукта равны молям ограничивающего реагента в однозначной стехиометрии реакции. Чтобы найти массу продукта, нужно умножить количество молей на молекулярную массу продукта.
  • В стехиометрических расчетах растворов в качестве коэффициента пересчета часто используется заданная концентрация раствора.
Ключевые термины
  • стехиометрия : исследование и расчет количественных (измеримых) соотношений реагентов и продуктов в химических реакциях (химические уравнения)
  • молярность : концентрация вещества в растворе, выраженная как количество молей растворенного вещества на литр раствора
  • моляльность : концентрация вещества в растворе, выраженная как количество молей растворенного вещества на килограмм растворителя

Концентрация растворов

Напомним, что раствор состоит из двух компонентов: растворенного вещества (растворенного вещества) и растворителя (жидкости, в которой растворено растворенное вещество).Количество растворенного вещества в данном количестве раствора или растворителя известно как концентрация. Двумя наиболее распространенными способами выражения концентрации являются молярность и молярность.

Молярность

Молярная концентрация (M) раствора определяется как количество молей растворенного вещества (n) на литр раствора (т.е. объем, раствор V ):

[латекс] \ text {M} = \ frac {\ text {n}} {\ text {V} _ {\ text {solution}}} [/ latex]

Единицы измерения молярности — моль / л, часто сокращенно M .

Например, количество молей NaCl в 0,123 л 1,00 М раствора NaCl можно рассчитать следующим образом:

[латекс] 0,123 \ text {л раствора} \ times \ frac {1,00 \ text {моль}} {1,00 \ text {л раствора}} = 0,123 \ text {моль NaCl} [/ латекс]

Моляльность

Молярная концентрация (m) раствора определяется как количество молей растворенного вещества (n) на килограмм растворителя (т.е. масса растворителя, m растворителя ):

[латекс] \ text {m} = \ frac {\ text {n}} {\ text {m} _ {\ text {растворитель}}} [/ латекс]

Единицы моляльности — моль / кг, или м .

Например, количество молей NaCl, растворенных в 0,123 кг H 2 O (растворитель), чтобы приготовить 1,00 м раствор NaCl, можно рассчитать следующим образом:

[латекс] 0,123 \ text {кг растворителя} \ times \ frac {1,00 \ text {моль}} {1,00 \ text {кг растворителя}} = 0,123 \ text {моль NaCl} [/ латекс]

Стехиометрия реакций в растворах

Мы можем выполнять стехиометрические расчеты для реакций в водной фазе так же, как и для реакций в твердой, жидкой или газовой фазах.Почти всегда в наших расчетах мы будем использовать концентрации растворов в качестве коэффициентов преобразования .

Пример

  • 123 мл 1,00 М раствора NaCl смешивают с 72,5 мл 2,71 М раствора AgNO 3 . Какова масса AgCl (ов), образовавшихся в результате реакции осаждения?

Кристаллы хлорида серебра (AgCl) : Стехиометрия определяет относительные количества реагентов и продуктов в химических реакциях.Его можно использовать для определения количества продуктов из данных реагентов в сбалансированной химической реакции, а также процентного выхода.

Во-первых, нам нужно написать наше сбалансированное уравнение реакции:

[латекс] \ text {AgNO} _3 (aq) + \ text {NaCl} (aq) \ rightarrow \ text {AgCl} (s) + \ text {NaNO} _3 (aq) [/ latex]

Следующим шагом, как и в любом расчете, включающем стехиометрию, является определение нашего предельного реагента. Мы можем сделать это, преобразовав оба наших реагента в моль:

[латекс] \ text {123 мл NaCl} \ times \ frac {\ text {1 L}} {\ text {1000 мл}} \ times \ frac {\ text {1.00 моль NaCl}} {\ text {1 L}} = \ text {0,123 моль NaCl} [/ латекс]

[латекс] \ text {72,5 мл AgNO} _3 \ times \ frac {\ text {1 L}} {\ text {1000 мл}} \ times \ frac {\ text {2,71 моль AgNO} _3} {\ text { 1 л}} = \ text {0,196 моль AgNO} _3 [/ латекс]

Из нашего уравнения реакции видно, что AgNO3 и NaCl реагируют в соотношении 1: 1. Поскольку в растворе присутствует меньше молей NaCl, NaCl является нашим ограничивающим реагентом. Теперь мы можем найти массу образовавшегося AgCl:

[латекс] \ text {123 мл NaCl} \ times \ frac {\ text {1 L}} {\ text {1000 мл}} \ times \ frac {\ text {1.00 моль NaCl}} {\ text {1 л}} \ times \ frac {\ text {1 моль AgCl}} {\ text {1 моль NaCl}} \ times \ frac {\ text {143 г}} {\ text {1 моль AgCl}} = \ text {17,6 г AgCl} [/ латекс]

Следовательно, в реакции образуется 17,6 г AgCl ( s ).

Подводя итог: мы пересчитали в моли каждого реагента, используя данные концентрации в качестве коэффициентов пересчета, выражая молярность как моль / л; как только мы нашли наш ограничивающий реагент, мы преобразовали его в граммы образовавшегося AgCl.

Примеры решений

Здесь представлены два простых примера.Треть пример представляет собой сложное решение, для которого в описании перечислены концентрации компонентов используя разные выражения.

Вес по объему: приготовить 2 литра 0,85% натрия. хлорид

Если 1% определяется как 1 грамм на 100 мл, 0,85% составляет 0,85 грамма на 100 мл. Поскольку два литра — это 20х объем 100 мл, нам понадобится 20х0,85 граммов, что составляет 17 граммов NaCl.Для этого количества мы можем использовать балансир с верхней загрузкой или даже баланс поездки.

Типичные электронные весы с точностью до одного сотые доли грамма, что достаточно точно для развешивания 17 грамм. Сначала «тараем» прибор, поместив весовую лодку на чашу весов и установив его на «ноль». Мы не хотим загрязнить наши химические запасы, поэтому мы либо очистите шпатель или ложку перед погружением его в контейнер или просто встряхиваем химикат на лодку.

Предположим, мы извлекаем 16,97 грамма NaCl. Должен мы возьмем последние 0,03 грамма? Неа! Считайте, что если бы это было необходимо, чтобы быть более точным, мы бы описали формула как что-то вроде 0,846% NaCl, или может быть 0,8495%. Если есть какое-то преимущество в точности тогда мы должны проявлять точность, иначе пытаемся чтобы быть слишком точным, просто напрасная трата времени.

Помните, как использовать значащие цифры? Семнадцать грамм означает больше 16.5 граммов и менее 17,5 грамм. Если бы мы хотели быть более точными, мы напишет «17,0» грамма, что означает большее больше или равно 16,95 грамма и меньше или равно до 17,05 грамм.

Молярность: приготовьте 200 мл 70 мМ сахарозы

Предположим, вам нужно 200 миллилитров 70 мМ раствор сахарозы. Двести миллилитров составляет 0,2 л, а 70 мМ — 0,07 М. Молекулярная масса сахарозы можно определить по ее химическому формула, а именно C12h32O11 и атомные веса углерода, водорода и кислорода.Формула масса сахарозы идентична ее молекулярной вес, а именно 342,3 грамма на моль. Решение 1M будет состоять из 342,3 грамма сахарозы в одном литр конечный объем.

Концентрация 70 мМ такая же, как 0,07 моль за литр. Возьмите 0,07 моль / литр, умноженное на 342,3 грамма. на моль, и вам потребуется 23,96 грамма на литр. Чтобы умножить 200 миллилитров вашего раствора грамм / литр на литры.Начиная с 200 миллилитров составляет 0,2 л, умножьте 23,96 грамма на 0,2 л, чтобы получить 4,792 граммы нужны. Поскольку типичная электроника с верхней загрузкой весы отображают массу с точностью до 0,01 грамма, взвешиваемая сумма должна быть округлена до 4,79 граммов, хотя это вполне приемлемо и возможно, даже предпочтительнее округлить до 4,8 грамма.

Комплексный раствор: приготовьте буфер для образцов SDS-СТРАНИЦА

Следующая формула описывает состав 2-кратного концентрированного буфера, который мы используем для денатурирования белки для электрофореза.Описание формул v / v или w / w не будут перечислены в разделе методов так как очевидно, какие компоненты жидкие или твердые вещества.

50% (об. / Об.) Концентрированный буфер геля для стекирования SDS-PAGE pH 6,8
4,6% (мас. / об.) додецилсульфат натрия
20% (об. / об.) глицерина
160 мМ дитиотреитол (реактив Клеланда)
0,01% краситель бромфенолового синего

Для 100 мл буфера для образцов 125 мл Эрленмейера колба является подходящим сосудом для смешивания.Жидкость компоненты займут 70% от общего объема Итак, мы начинаем с размещения 50 мл гелевого буфера для укладки и 20 мл глицерина в колбе. Глицерин очень вязкая, поэтому для большей точности вы можете использовать шприц доставить вещи. Нам нужно 4,6 грамма (4,6%) додецилсульфата натрия (также называемого лаурилсульфатом). Для равномерного перемешивания добавляйте при помешивании. решение. Концентрация красителя также дано как объемная масса.Одна сотая от 1% составляет всего 0,1 мг / мл. Вам понадобится всего 10 мг. Поскольку бромфеноловый синий служит отслеживающим краситель и его концентрация не критична, вы может весить что-то около 10 мг или просто используйте «щепотку», добавив количество на узкую конец шпателя.

Формула веса реактива Клеланда 154 грамм / моль. Взвешиваемое количество равно (0,16 моль / л) (0.1 л) (154 г / моль) = 2,46 г (круглые до 2,5 г).

В большинстве случаев нагревать раствор, чтобы перемешать, но в этом случае моющее средство не переходит в раствор полностью, пока не станет с подогревом. После того, как поставили колбу в микроволновую печь духовку на минуту или около того на медленном огне и помешивая немного раствор должен быть готов влить в градуированный цилиндр на 100 мл для доливки дистиллированная вода.

Расчеты разбавления исходных растворов в химии

Если вы работаете в химической лаборатории, важно знать, как рассчитать разведение.

Обзор растворов для разбавления, концентрирования и исходных растворов

Разбавление — это раствор, полученный путем добавления большего количества растворителя в более концентрированный раствор (основной раствор), что снижает концентрацию растворенного вещества. Примером разбавленного раствора является водопроводная вода, которая в основном состоит из воды (растворителя) с небольшим количеством растворенных минералов и газов (растворенных веществ).

Пример концентрированного раствора — 98-процентная серная кислота (~ 18 М). Основная причина, по которой вы начинаете с концентрированного раствора, а затем разбавляете его, чтобы сделать разбавление, заключается в том, что очень сложно — а иногда и невозможно — точно измерить растворенное вещество для приготовления разбавленного раствора, поэтому будет большая степень ошибки в значении концентрации. .

Используйте закон сохранения массы, чтобы выполнить расчет разбавления:

M разведение В разведение = M сток В акции

Пример разбавления

В качестве примера предположим, что вам нужно приготовить 50 миллилитров 1.0 М раствор из 2,0 М маточного раствора. Ваш первый шаг — рассчитать необходимый объем основного раствора.

M разведение В разведение = M сток В сток
(1,0 M) (50 мл) = (2,0 M) (x мл)
x = [(1,0 M) (50 мл)] / 2,0 M
x = 25 мл основного раствора

Для приготовления раствора налейте 25 мл основного раствора в мерную колбу на 50 мл.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *