Normalitäts-Messung der Konzentration eines Elements
Normalitäts, abgekürzt als „N“ ist eine nützliche Methode zur Bestimmung der Konzentration von einigen Lösungen im Labor messen. Während es in vielen Bereichen des Laboranten der Welt verwendet wird, die wir in den Wasser- und Abwasserfeldern verwenden fast ausschließlich die Konzentrationen von Säuren und Basen für solche Lösungen als Titriermittel in Säure und Alkalität analysiert und für die pH-Einstellungen von BSB zu messen, Ammoniak und Phosphorproben.
Normalität ist im Konzept ähnlich Molarität (siehe vorherigen Artikel „Molarität“). Wo Molarität (M), die Konzentration eines Ions oder die Verbindung in der Lösung darstellt, geht ein Schritt Normalität (N) weiter und stellt die molare Konzentration nur die Säurekomponente (üblicherweise die H + -Ionen in einer Säurelösung) oder nur die Basiskomponente ( in der Regel der OH- Ions in einer Basislösung).
Hier ist ein einfaches Beispiel, die die Beziehungen von normalen Säure- und Basenlösungen zeigen: eine 1N Lösung der Säure H2SO4 vollständig ein gleiches Volumen einer 1 N Lösung der Base NaOH neutralisiert. Auch wenn die zwei H2SO4 (Säure) H + -Ionen liefert pro Molekül Verse nur eine (Base) OH- Ion pro Molekül NaOH, nehmen die Berechnungen der N Berücksichtigung dieser Unterschiede und setzt sie alle in ein äquivalentes Maßstab. In gewissem Sinne mit Normalität Berechnungen, können Sie wirklich vergleichen Äpfel mit Orangen - Säure und Base weise sowieso.
Wenn Sie die Molarität einer Säure oder Baselösung bekannt ist, kann diese leicht durch Multiplikation Molarität durch die Anzahl von Wasserstoff (oder -hydroxid) Ionen in der Säure (oder Base) zu Normality konvertieren.
N = (M) (Anzahl von Wasserstoff oder Hydroxidionen)
Zum Beispiel wird eine 2 M H2SO4-Lösung wird mit einer Normalität von 4 N hat (2 M x 2 Wasserstoffionen). A 2 M H3PO4 wird Lösung eine Normalitäts 6N haben.
Jedoch ist eine Lösung einer vorbestimmten Normalität zu machen etwas mehr Rechen erfordert. Zunächst müssen Sie die Verbindung der äquivalente Masse bestimmen. Dies geschieht, indem man die Verbindung der gram-Molmasse nehmen und durch die Anzahl der Wasserstoffionen oder Hydroxidionen Dividieren. Hier sind ein paar Beispiele:
H2SO4, Schwefelsäure.
Die gram-Molekularmasse beträgt 98 (aus der Periodentabelle die einzelne Atommassen sind: H = 1, S = 32, O = 16: 32 + + = 98).
Die Anzahl der sauren Wasserstoffionen (H +) 2 ist.
Ersatzmasse für H2SO4 ist 98/2 = 49.
H3PO4, Phosphorsäure. Die gram-Molekularmasse ist ebenfalls 98. Die Zahl der Wasserstoffionen (H +) ist 3. Equivalent Masse für H3PO4 ist 98/3 = 32,6.
NaOH, Kaliumhydroxid. Die gram-Molekularmasse beträgt 40. Die Anzahl der Hydroxid-Ionen (OH & supmin;) ist 1. Equivalent Masse für NaOH 40/1 = 40 ist.
Sobald die äquivalente Masse einer Säure oder Base bestimmt wird, kann man dann die Menge in Gramm pro Volumen Wasser für N. benötigt berechnen
Die Formel dies zu berechnen, ist:
Gramm der Verbindung benötigt = (N gewünscht) (äquivalente Masse) (Volumen in Litern gewünscht).
Zum Beispiel, wie viele Gramm Natriumhydroxid müssen Sie einen Liter verdünnen, um eine 1 N NaOH-Lösung zu machen?
Die äquivalente Masse 40, wie oben bestimmt.
G NaOH benötigt = (1 N) (40 Äquiv. Masse) (1 Liter) = 40 g NaOH.
In ähnlicher Weise 0,25 Liter einer 0,05 N Kaliumhydrogenphthalat (KHC8H4O4) -Lösung (eine Säure) zu machen, würde man zuerst die äquivalente Masse bestimmen.
Vom Periodentabelle, K = 39, H = 1, C = 12, K = 16. Seine gramMolekularMasse beträgt 39 + 1 + (12x8) + (1x4) + (16x4) = 204.
Die Zahl der Wasserstoffionen erzeugen kann es 1 ist (Die Säurewasserstoffe sind in der Regel auf der linken Seite einer chemischen Formel. Sonstwo Wasserstoffe aufgeführt in der Regel tragen nicht zu der „Säure“ Teil der Verbindung. Im Falle von KHC8H4O4, nur die am weitesten links stehende Wasserstoff ein „Säure“ Wasserstoff.) die äquivalente Masse beträgt 204/1 = 204.
Um die Menge an Kaliumhydrogenphthalat (KHC8H4O4) zu finden benötigt 0,25 Liter einer 0,05 N-Lösung zu bilden:
Gramm KHC8H4O4 benötigt = (0,05 N) (204 eq. Masse) (0,25 Liter) = 2,6 g KHC8H4O4.
Beide der Chemikalien, die in den obigen Beispielen, Natriumhydroxid und Kaliumhydrogenphthalat, werden als trockene Chemikalien, die es relativ einfach macht ihre Normalitäten zu berechnen. Für flüssige Chemikalien, wo die Hauptverbindung, die nur ein Bruchteil des Gesamtvolumens ist, wie die konzentrierten Formen von Salzsäure (HCl), Schwefelsäure (H2SO4) und Phosphorsäure (H3PO4) Säuren, einige zusätzlichen Berechnungen durchgeführt werden müssen, eine Lösung zu machen, eines bestimmten Normality.
Der nächste Artikel wird beschrieben, und Beispiele dieser zusätzlichen Berechnungen geben. Diese sind nicht nur nützlich für die Herstellung von Säure und Base zugesetzt ist, sind nützlich in Konzentrationen von jeder Art von konzentrierten gelösten Verbindungen wie Alaun Berechnen (Aluminiumsulfat), Bleichmittel (Natriumhypochlorit), Ferrichlorid und vielen anderen Lösungen in Abwasser verwendet Behandlung.
Bitte beachten Sie, dass dieser Artikel speziell behandelt, was typischerweise in einer Abwasserbehandlungslabor gefunden wird. Es gibt Ausnahmen, wie die Konzentrationen von Säuren und Basen gemessen werden, und dies hängt von dem Umfang und Anwendung einer bestimmten Testmethode.
Säure und Alkalität