هنر آماده سازی محلول: درصد وزنی، درصد حجمی و غلظت مولی
در آزمایشگاه، اغلب لازم است محلول هایی از مواد شیمیایی مختلف برای آزمایش یا تجزیه و تحلیل، تهیه شود. تهیه و آماده سازی این محلول ها باید با مشخصات خاصی انجام شود، به منظور توصیف مقدار ماده حل شده در محلول‌ها بکار بردن عباراتی مانند «رقیق» یا «غلیظ» صرفاً توصیف نسبی بوده و معنای دقیقی ندارد در نتیجه برای تعریف دقیق تر یک محلول، بهتر است غلظت آن را بیان کنیم. به عبارت دیگر باید ذکر کنیم که چه میزان حل‌شونده در مقدار مشخصی حلال، حل شده است.
برای محلول‌سازی و آماده کردن محلول‌ها می‌توان از انواع واحدها و کمیت‌های اندازه گیری غلظت‌ها کمک خواست که شامل درصد وزنی، درصد حجمی و غلظت مولی می‌شوند. در این پست، به بررسی تفاوت‌های بین این روش‌ها و نحوه تهیه محلول‌ها با استفاده از هر روش خواهیم پرداخت.
برای آشنایی بیشتر با این حوزه پیشنهاد می‌شود که به صفحه آموزش محلول سازی مراجعه کنید.
درصد وزنی:
درصد وزنی اندازه گیری مقدار ماده حل شونده موجود در محلول نسبت به وزن کل محلول است. برای تهیه محلول با استفاده از درصد وزنی کافیست مقدار مورد نظر ماده حل شونده را وزن کرده و به مقدار اندازه گیری شده حلال اضافه کنید تا غلظت مورد نظر حاصل شود. به عنوان مثال، اگر می‌خواهید محلول ۱۰٪ وزن/وزن (وزنی) نمک در آب تهیه کنید، ۱۰ گرم نمک را وزن کرده و به ۹۰ گرم آب اضافه کنید.
درصد حجمی:
درصد حجمی اندازه گیری مقدار ماده حل شونده موجود در محلول نسبت به حجم کل محلول است. برای تهیه محلول با استفاده از درصد حجمی، کافیست حجم مورد نظر ماده حل شوندهرا اندازه گیری کرده و به حجم اندازه گیری شده حلال اضافه کنید تا غلظت مورد نظر حاصل شود. به عنوان مثال، اگر می‌خواهید محلول ۱۰ درصد حجم/حجم (v/v) اتانول در آب تهیه کنید، ۱۰ میلی لیتر اتانول را اندازه بگیرید و به ۹۰ میلی لیتر آب اضافه کنید.
غلظت مولی:
غلظت مولی اندازه گیری مقدار ماده حل شونده موجود در محلول بر حسب مول است. برای تهیه محلول با استفاده از غلظت مولی، کافی است مقدار مورد نظر ماده حل شوندهرا وزن کرده و به مقدار اندازه گیری شده حلال اضافه کنید تا غلظت مورد نظر به دست آید. به عنوان مثال، اگر می‌خواهید محلول ۱ مولار اسید کلریدریک تهیه کنید، ۳۶.۵ گرم HCl را وزن کرده و آن را به مقدار کافی آب اضافه کنید تا حجم کل آن به ۱۰۰۰ میلی لیتر برسد.
در جدول زیر، واحدهای غلظت و نحوه محاسبه آن آورده شده است اما در در برخی متون علمی، همه واحدها به عنوان تعریف غلظت در نظر گرفته نمی‌شوند بلکه تنها غلظت جرمی، غلظت مولی و غلظت حجمی به عنوان واحدهای صحیح در بیان این کمیت توصیه شده‌اند.
| نام | تعریف |
| مولاریته | تعداد مول حل‌شونده به یک لیتر محلول |
| غلظت جرمی | تعداد مول حل‌شونده به حجم محلول |
| نرمالیته | گرم حل‌شونده به یک لیتر محلول |
| مولالیته | تعداد مول حل‌شونده به جرم (۱ کیلوگرم) حلال |
| درصد جرمی | جرم حل‌شونده به جرم محلول ضربدر 100 |
| غلظت حجمی | حجم حل‌شونده به حجم مخلوط |
| عدد غلظت | تعداد ذرات (اتم، مولکول و …) یک ترکیب به کل حجم مخلوط |
| درصد حجمی | حجم حل‌شونده به حجم محلول ضربدر ۱۰۰ |
| کسر مولی | تعداد مول حل‌شونده به کل مولها در مخلوط |
| نسبت مولی | تعداد مول حل شونده به تعداد کل مولها (به جز حل‌شونده) در مخلوط |
| کسر جرمی | جرم یک جزء به جرم کل مخلوط |
| نسبت جرمی | جرم حل‌شونده به جرم کل (به جز حل‌شونده) |
نتیجه
روش‌های مختلفی برای تهیه محلول‌ها در آزمایشگاه وجود دارد که شامل درصد وزنی، درصد حجمی و غلظت مولی می‌باشد. یکی از ملزومات بنیادی در محلول‌سازی درک تفاوت بین این روش‌ها و دانستن نحوه تهیه محلول‌ها با استفاده از هر روش برای انجام دقیق آزمایش‌ها و تجزیه و تحلیل در آزمایشگاه است. چه یک دانشمند با تجربه باشید و چه تازه وارد دنیای محلول‌سازی شده باشید، تسلط بر هنر آماده‌سازی محلول گام مهمی در این حوزه به شمار می‌آید.
