Содержание

Изготовление микстур с применением концентрированных растворов и растворением твердых веществ

Рассмотрим рецепт.

Пример 8.3.

Rp.: Codeini 0 , 15

Glucosi 5,0

Natrii bromidi 3,0

Glycerini 5,0

Aquae purificatae 200 ml

Misce. Da. Signa. По 1 десертной ложке 3 раза в день

 

Если в прописи рецепта имеются твердые растворимые в воде вещества, концентрированные растворы которых в аптеке отсут­ствуют, объем воды очищенной для растворения лекарственных веществ рассчитывают, вычитая из общего объема:

•  объемы всех жидкостей, выписанных в прописи рецепта;

•  объемы используемых концентрированных растворов;

•  величину изменения (прироста) объема, возникающего при растворении лекарственных веществ, если это изменение не укла­дывается в норму допустимого отклонения.

Фармацевтическая экспертиза прописи рецепта. Вещества в про­писи совместимы, если соблюдать регламентированную Инструк­цией по изготовлению в аптеках жидких лекарственных форм по­следовательность добавления ингредиентов.

При нарушении по­рядка растворения возможно образование нерастворимого осадка кодеина бромида.

В прописи выписано наркотическое вещество (кодеин) списка Б, его подчеркивают в рецепте маркером красного цвета. Норма отпуска кодеина по одному рецепту – 0,2 г. Проверяют соответ­ствие выписанной в рецепте массы кодеина норме отпуска и дозы. Норма отпуска наркотического вещества (кодеина) не превышена.

Для проверки доз рассчитывают общий объем микстуры, сум­мируя объемы жидких ингредиентов, выписанных в прописи ре­цепта. В прописи имеется жидкость, выписанная по массе (гли­церин). Объем 5,0 г глицерина рассчитывают при его плотности 1,23 г/мл. Общий объем микстуры составит 204 мл. Число приемов десертными ложками (10 мл) – 20,4; РД кодеина 0,15: 20,4 = 0,007 г; СД – 0,021 г; ВРД внутрь – 0,05 г; ВСД внутрь – 0,2 г. Дозы незавышены.

Учет физико-химических свойств ингредиентов прописи. Коде­ин растворяется в 125 частях воды комнатной температуры и в 17 частях кипящей воды, молекула глюкозы содержит одну моле кулу кристаллизационной воды (10 % от общей массы молекулы). Порошок растворим в 1,5 частях воды, натрия бромид гигроско­пичен, растворим в 1,5 частях воды.

Глицерин – прозрачная, бесцветная сиропообразная сладкая жидкость, без запаха, гигроскопична, смешивается с водой во всех соотношениях. В аптеках 100 % дистиллированный (динамит­ный) глицерин высшего и первого сортов разбавляют водой до глицерина с плотностью 1,223-1,233 г/см3 (10-16 % воды). Вы­писывают в прописи рецепта по массе.

Расчеты. Паспорт письменного контроля. Предположим, что в аптеке имеется концентрированный 20 % раствор натрия броми­да, но нет концентрированных растворов глюкозы и кодеина (кон­центрированные растворы наркотических веществ не изготавли­вают).

В составе молекулы кодеина содержится 5,67 % кристаллизаци­онной воды, что учитывается при количественном определении кодеина в лекарственном препарате, масса навески кодеина без­водного по формуле (8.3):

Х = 100 ∙ 0,15 / (100 – 5,67) = 0,159.

Учитывая малое значение отклонения рассчитанной навески кодеина от массы, выписанной в рецепте (+5,66%) при норме отклонения содержания вещества в растворе ±10%, а также то, что кодеин находится на предметно-количественном учете, массу кодеина в большую сторону (0,16 г) не округляют.

Аналогично, по формуле (8.3) рассчитывают навеску глюко­зы. При содержании в глюкозе 10 % влаги глюкозы следует взять 5,55 г.

Вещества списка А и наркотические вещества выписывают в рецепте в массе, значительно меньшей 1,0 г. Изменение объема, возникающее при растворении кодеина, в данном случае незна­чительно и его можно не учитывать.

Изменение объема, возникающее при растворении 5,55 г глю­козы, составляет 3,8 мл (1,9 %) (для глюкозы с влажностью 10% КУО – 0,69 мл/г), что превышает норму допустимого отклоне­ния для данного объема (± 1 %).

Таким образом, несмотря на то, что концентрация растворяе­мых веществ в данной прописи менее 3 % (2,5 % от общего объе­ма), изменение объема, возникающее при растворении глюкозы, превышает норму допустимого отклонения, и его следует учесть при расчете объема воды очищенной.

Натрия бромид может быть дозирован в виде концентрирован­ного раствора, объем которого составит 15 мл.

Объем воды очищенной будет равен 181,2 мл (200 – 3,8 – 15) или (204 – 3,8 – 15 – 4). После изготовления микстуры оформляют лицевую сторону ППК.

Дата ППК 8.3.

Aquae purificatae 181 ml et gtts IY

Codeini 0,15

Glucosi (aquae 10%) 5,55 seu Glucosi hydrici 5,55

Solutionis Natrii bromidi (1:5) 15 ml

Glycerini 5,0 (4 ml)

V – 204 ml                  Подписи:

Технология изготовления. Растворение. В стерильную подставку отмеривают рассчитанный объем воды. Получают 0,15 г кодеина по оформленному рецепту. Учитывая более высокую растворимость кодеина в горячей воде, его растворяют при нагревании и пере­мешивании. В растворе кодеина растворяют 5,55 г глюкозы.

Фильтрование. Раствор фильтруют через промытый ватный фильтр в стерильный флакон для отпуска светозащитного стекла.

Смешивание добавление концентрированных растворов и других жидких ингредиентов). Отмеривают с помощью бюреточной уста­новки 15 мл раствора натрия бромида, взбалтывают. Глицерин дозируют во флакон для отпуска по объему (4 мл) после отме­ривания концентрированных растворов.

Но дозирование вязких жид­костей по массе является более точным, поэтому глицерин (5,0 г) лучше предварительно взвесить во флакон для отпуска, а затем в него профильтровать раствор кодеина и глюкозы. Такая последо­вательность добавления глицерина повысит вязкость раствора и, наряду с отмериванием в первую очередь воды очищенной, мо­жет снизить вероятность образования осадка кодеина бромида. Раствор тщательно перемешивают.

Упаковка, укупорка. Флакон укупоривают пластмассовой проб­кой с навинчивающейся крышкой, обвязывают влажным перга­ментом или гофрированным колпачком и опечатывают (так как в препарате содержится наркотическое вещество).

Оформление. Флакон маркируют (особенности оформления эти­кетки описаны ранее) и выписывают сигнатуру. Рецепт остается в аптеке.

Микстура представляет гомогенную прозрачную, бесцветную жидкость. Подробно контроль качества жидких лекарственных форм описан выше.

Изготовление капель

Капли – лекарственная форма с жидкой дисперсной средой, предназначенная для внутреннего и наружного применения, вы­писываемая в прописи рецепта в виде раствора малого объема или массы (5-30 мл или г). В форме капель применяют этаноловые, глицериновые, масляные растворы, растворы коллоидные суспензии, эмульсии. Капли глазные, а также представляющие ультро- и микрогетерогенные системы, рассмотрены в соответ­ствующих разделах практикума.

Изготовление капель включает те же технологические стадии, что и изготовление растворов большого объема или массы (в за­висимости от природы растворителя). Некоторые особенности имеют проверка доз веществ списков А и Б водных или этаноло-вых капель, а также стадия фильтрования с использованием филь­трующего материала (ваты, фильтровальной бумаги), способного к поглощению некоторого объема раствора и сорбции лекарствен­ных веществ. В случае использования этого фильтрующего матери­ала при изготовлении водных растворов лекарственные вещества растворяют сначала примерно в половинном объеме растворителя (естественно, с учетом растворимости лекарственных веществ). Полученный раствор фильтруют во флакон для отпуска через фильтр, предварительно промытый водой очищенной.

Остальной объем растворителя фильтруют через тот же фильтр. При таком способе изготовления не уменьшается объем раствора и не изме­няются концентрации лекарственных веществ.

Проверка доз веществ списков А и Б в водных растворах (кап­лях). Рассмотрим пример:

Rp.: Solutionis Morphini hvdrochloridi 2% – 10 ml

Da. Signa. По 15 капель З раза вдень

Плотность разбавленных (низко концентрированных) водных растворов лекарственных веществ списков А и Б можно принять приблизительно равной единице. Поэтому при проверке доз этих веществ в водных растворах считают, что в 1 мл раствора, как в случае воды очищенной, содержится 20 капель, отмеренных стан­дартным каплемером.

Рассчитывают последовательно:

• число капель во всем объеме (10 мл) – 20 капель/мл × × 10 мл = 200 капель;

• число приемов – 200 капель: 15 капель = 13 приемов;

• РД – 0,2 : 13 = 0,015 г; ВРД = 0,02 г. Вывод – РД не завышена.

• СД – 0,015 ∙ 3 = 0,046 г; ВСД = 0,06 г.

Вывод – СД не завышена.

Проверка доз веществ списков А и Б в смесях настоек и других галеновых и новогаленовых лекарственных средств (каплях). Учи­тывают число капель в 1 мл этих жидкостей, указанное в таблице капель ГФ (см. прил. 5). Схема проверки доз такая же, как и в случае капель водных растворов:

Rp.: Adonisidi

Tincturae Valerianae ana 10 ml

Misce. Da. Signa. По 20 капель 4 раза в день.

 

Адонизид включен в список Б. Рассчитывают последовательно

•  число капель во всем объеме (15 мл):

адонизид – 34 капли ∙ 10 мл = 340 капель, настойка валерианы – 51 капля ∙ 10 мл = 510 капель, итого 340 + 510 = 850 капель;

•  число приемов – 850 : 20 = 42,5;

•  РД адонизида – 340 : 42,5 = 8 капель, ВРД адонизида – 40 ка­пель, доза не завышена.

•  СД адонизида – 8-4 = 32 капли, ВСД адонизида – 40 ка­пель, доза не завышена.

Изготовление микстур с использованием концентратов — Студопедия

Готовят массо-объемным способом. Если имеется лекарственное вещество и его концентрат, то следует использовать концентрат.

Нельзя использовать концентраты:

1. Для приготовления суспензий методом механического диспергирования.

2. Если растворитель в микстуре – ароматная вода.

3. При изготовлении микстур с настоями и отварами из лекарственного растительного сырья.

Объем концентрата входит в общий объем микстуры по рецепту.

1. В аптеке имеются концентраты всех прописанных в рецепте веществ.

В этом случае микстуру готовят во флаконе для отпуска. Сперва во флакон отмеривают воду, затем концентраты (список Б, общий список). Очистку не проводят.

Пример: Recipe: Solutionis calcii chloridi 2,5% — 200 ml

Coffeini natrii benzoatis 0,6

Natrii bromidi 3,0

Adonisidi 6 ml

Tincturae Valerianae 5 ml

M.D.S.: По 1 столовой ложке 3 раза в день.

В аптеке имеются концентраты: Кальция хлорида 10% (1:10), Кофеина натрия бензоата 5% (1:20), Натрия бромида 20% (1:5).

Проверить дозы адонизида и кофеина.

Расчеты:

1. Общий объем: VОбщ = 200 + 5 + 6 = 211 мл

2. Объем концентратов

CaCl2 — m = 2,5 ×200/100 = 5,0

VКальция Хлорид= 5×10 = 50 мл

Кофеин натрия бензоат V = 0,6 × 20 = 12 мл

Натрия бромид V = 3 × 5 = 15 мл


Общий объем концентратов 77 мл.

3. Объем воды V = 200 – 77 = 123 мл

Технология:

Во флакон оранжевого стекла отмеривают с помощью бюреточной установки воду очищенную, добавляют концентраты кофеина натрия бензоата, кальция хлорида и натрия бромида.

В последнюю очередь порциями при взбалтывании добавляют адонизид и настойку (70%, пахучее). Образуется мутная микстура. Оформление по общим правилам.

3. В аптеке отсутствуют концентраты каких-либо веществ.

Вводят в виде порошков. В этом случае в подставку отмеривают воду затем порошки с учетом списка. Раствор фильтруют во флакон, далее добавляют концентраты.

Пример: Recipe: Analgini 3,0

Natrii Bromidi 4,0

Tincturae Convallariae 10 ml

Aquae purificatae ad 200 ml

M.D.S. По 1 столовой ложке 3 раза в день.

Примечание: имеется концентрат натрия бромид 20% (1:5), концентрат анальгина не готовят (нестабилен)

Проверить дозу анальгина.

Расчеты:

1. VОбщ = 200 мл

2. VКонц = 4×5 = 20 мл

3. VВоды = 200 – (10+20) = 70 мл

СМах Анальгина = 2,0/0,68 » 3% СПо рецепту = (3×100)/200 = 1,5%

СРец < СМах Þ DV не учитываем

Технология:

В подставку отмеривают воду, добавляют анальгин, раствор фильтруют во флакон оранжевого стекла. Из бюреточной установки отмеривают концентрат натрия бромида. В последнюю очередь порциями при перемешивании добавляют настойку ландыша. Оформление аналогично микстуре.


Пример: Recipe: Solutionis Natrii bromidi 2% — 150 ml

Natrii benzoatis 3,0

Natrii salicylatis 2,0

Liquoris ammonii anisati 3 ml

Sirupi sacchari 10 ml

M. D.S.

Имеются концентраты натрия бромида 10%, натрия бензоат и натрия салицилат в порошках.

Расчеты:

1. VОбщ = 150 + 3 + 10 = 163 мл

2. mNaBr = 2×150/100 = 3,0

VКонц = 3×5 = 15 мл

3. VВоды = 163 – (10+3+15+3) = 132 мл

4. Sm = 3+2 = 5,0

S% = 5×100/163 = 3,7% > 3%, поэтому DV учитываем.

DVNaBenz. = 3,0×0,60 = 1,8 мл

DVNaSal. = 2,0×0,59 = 1,18 мл

DV » 3 мл

Технология:

В подставку отмеривают воду, добавляют натрия бензоат, натрия салицилат, раствор фильтруют во флакон оранжевого стекла. Из бюреточной установки отмеривают концентрат натрия бромида. Отмеривают 10 мл сахарного сиропа, из них 3 мл наливают в подставку, остальное во флакон.3 мл сахарного сиропа смешивают с 3 мл нашатырно-анисовых капель, получая суспензионно-эмульсионную систему.

Смесь из подставки переливают во флакон, ополаскивают частью микстуры. Оформляют.

4. растворитель – ароматная вода

Ароматная вода – это водный раствор того или иного эфирного масла (0,005% раствор фенхеля, вода мятная – 0,044%)

Готовят в аптеке в асептических условиях. Эфирное масло энергично смешивают с водой 1 мин.

При изготовлении микстур с ароматной водой концентраты не используют, чтобы не уменьшать объем ароматной воды.

Объем не уменьшают на величину изменения объема при растворении порошков, изменение объема учитывают при контроле качества, т.е. если DV > N при расчете общего объема используют КУО л.в.

Пример: Recipe: Glucosi 5,0

Kalii Iodidi 2,0

Aquae menthae 100 ml

M.D.S. по 1 столовой ложке 6 раз в день.

Расчеты:

1. В рецепте – глюкоза безводная, делают пересчет на водную глюкозу: 5×100/(100 – 10) = 5,56

2. N = ±3% (3 мл)

DVGluc. = 0,69×5,56 = 3,8 мл

DVKI = 0,23×2 = 0,46 мл

DV = 4,3 мл

SDV > N, поэтому в рабочей прописи и ППК VОбщ = 104,3 мл. Этот объем учитывается при контроле.

Технология:

В подставку отмеривают воду мятную, добавляют глюкозу, калия йодид, раствор фильтруют во флакон для отпуска оранжевого стекла.

Срок годности – 1 сутки (растворы содержащие глюкозу).

Лекция № 11.

МИКСТУРЫ НА ОСНОВЕ ГОТОВЫХ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ РАСТВОРОВ С ДОБАВЛЕНИЕМ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ

В аптечной практике имеют место случаи, когда приходится изготавливать микстуры с использова­нием концентрированных растворов и растворением твердых ве­ществ, концентраты которых в аптеке не изготавливают (нарко­тические, снотворные вещества, анальгин, антипирин, новока­ин, димедрол, эуфиллин и др.) или они временно отсутствуют (глюкоза, магния сульфат и др.). Объем воды для растворения ле­карственных веществ в этих случаях рассчитывают, вычитая из общего объема объемы всех жидкостей, выписанных в прописи рецепта, объемы используемых концентрированных растворов, а также величину изменения объема, возникающего при растворе­нии лекарственных веществ (если это изменение не укладывается в норму допустимого отклонения). Учитывая, что ядовитые, сильнодействующие и наркотические вещества выписывают в рецепте в массе, значитель­но меньшей 1,0 г, КУО для этих веществ не приведены в прило­жении к «Инструкции по изготовлению в аптеках жидких лекар­ственных форм».

Пример 11.11 Rp.: Natrii bromidi 2,0

Magnesii sulfatis 12,0

Solutionis Glucosi ex 20,0 200 ml

MDS. По 1 столовой ложке 3 раза в день после еды

В аптеке имеются концентрированные растворы: натрия бро­мида 20 % (1:5) и глюкозы 50 % (1:2). Следует взять 20 % раствора натрия бромида 10 мл (2,0х5) и 50 % раствора глюкозы — 40 мл (20,0х2).


В аптеке нет концентрированного раствора магния сульфата. Максимальную концентрацию, при которой изменение объема будет укладываться в норму допустимого отклонения, рассчитаем по формуле (10), она составляет 4%.

В данном случае концентрация магния сульфата составляет 6%, отклонение в объеме составит 6 мл . Объем воды следует рассчитать с учетом изменения объема, возникающего при растворении маг­ния сульфата:

200 — (6 + 40 + 10) = 144 мл

Изготовление. В отмеренном объеме воды очищенной раство­ряют магния сульфат. Растворение магния сульфата сле­дует проводить в воде очищенной до отмеривания концентрироанных растворов, используя для ускорения процесса прием пред­варительного измельчения.

После растворения магния сульфата следует стадия фильтро­вания. Профильтровать можно через ватный фильтр, промытый водой очищенной.

Концентрированные растворы добавляют в последовательно­сти, выписанной в прописи рецепта, так как оба вещества в рас­сматриваемом примере входят в общий список. Отмеривают с по­мощью бюреточной установки 10 мл раствора натрия бромида (1:5) и 40 мл раствора глюкозы (1:2).


Флакон укупоривают пластмассовой пробкой с навинчива­ющейся крышкой, маркируют. Особенности оформления этикет­ки описаны ранее. При выборе флакона для отпуска следует учесть необходимость хранения препаратов, содержащих натрия бромид, в таре, предохраняющей от действия света. Флакон светозащит­ного стекла следует снабдить этикеткой «Микстура» с необходи­мыми предупредительными надписями.

Контроль качества.Микстура представляет собой гомогенную прозрачную, бесцветную жидкость. После изготовления оформ­ляют лицевую сторону ППК, как описано ранее.

Контрольные вопросы:

1.Почему применение концентри­рованных растворов значительно ускоряет процесс изготовления препарата?

/так как исключаются стадии растворения и фильтро­вания./

2. Концентрированные растворы отмеривают не­посредственно во флакон для отпуска?.

3. Учитывая, что вещества спис­ка А и наркотические выписывают в рецепте в массе, значитель­но меньшей 1,0 г, КУО для этих веществ не приведены в прило­жении к «Инструкции по изготовлению в аптеках жидких лекар­ственных форм»?

4. При расчете удобно пользоваться разведением концентра­та, при этом массу вещества, выписанного в рецепте, умножают на разведение?

5. В аптеке имеются концентрированный раствор: натрия бро­мида 20 % (1:5), сколькоооооо надо отмерить такого раствора,есьли в прописи 2,0 гр натрия бро­мида?

6. В аптеке имеются концентрированный раствор глюкозы 50% (1:2), сколько надо отмерить такого раствора,есьли в прописи 6,0 гр глюкозы?

7.На оборотной стороне паспорта письменного контроля выпол­няют расчеты общего объема микстуры?

8.Как рассчитывают объем воды очищенной?

9. В отмеренном объеме воды очищенной раство­ряют лекарственные вещества, назовите следующие приемы технологии с использованием концентрированных растворов?.

Концентрированные растворы, Изготовление микстур с помощью бюреточной установки — Лекции по технологии

Подборка по базе: Вопросы к лекции 1.docx, Ответы к контрольным вопросам к лекции №2_Полшкова_ОРНз-19-02.do, реферат Технологии организации и анализа.docx, Информационные технологии в управлении персоналом — StudentLib.c, 00 Лекции 1-2 Аминокислоты и Бел.pdf, 3.10 Информационные технологии в управлении образовательной орга, Ақпараттық технология.pptx, Облачные технологии ГулГу-Гизатулина. pdf, Лабораторная работа №3. Технология виртуализации.docx, Вопросы по лекции 1-2. Аполлонова В.С..docx
Концентрированные растворы, Изготовление микстур с помощью бюреточной установки.
Концентрированные растворы лекарственных веществ (концентраты).

Ассортимент использования, изготовления, контроль качества, условия и сроки хранения см. приказ №308 от 21.10.99

Концентраты – заранее изготовленные растворы лекарственных веществ более высокой концентрации. Чем та, в которой эти вещества выписывают в рецептах (5% — 50%).

При изготовлении концентратов избегают концентраций, близких к насыщенным, т.к. при понижении температуры возможна кристаллизация лекарственных веществ.

Достоинства концентратов:


  1. Повышение качества жидких лекарственных форм.

  2. Ускорение изготовления и отпуска жидких лекарственных форм.

Целесообразно изготавливать концентраты из веществ:


  1. Часто встречающиеся в рецептуре жидких лекарственных форм.

  2. Концентрированные растворы которых стабильны при хранении.

  3. Гигроскопичных, выветривающихся или содержащих большое количество кристаллизационной воды.

Концентраты изготавливают по мере необходимости с учетом специфики рецептуры, объема аптеки и с учетом срока годности.
Особенности приготовления концентратов.


  1. Готовит провизор-технолог в асептических условиях. В асептическом блоке с использованием стерильной посуды. Вспомогательного материала с соблюдением санитарных норм. Асептические условия способствуют увеличению срока хранения концентратов.

  2. Используют свежеполученную воду очищенную.

  3. Готовят массо-объемным способом, концентрацию выражают в массовых долях (10% или 1:5)

  4. После изготовления концентраты анализирует химик-аналитик (качественно и количественно).

Допустимое отклонение

До 20% 2%

Более 20% 1%

Например, для 20% раствора 19,6-20,4

В случае превышения нормы концентрат укрепляют или разбавляют.


  1. После получения удовлетворительных результатов анализа концентрат фильтруют через двойной бумажный складчатый фильтр с тампоном ваты.

  2. Флакон оформляют: Наименование, концентрация

№ серии

№ анализа

дата изготовления

срок годности.


  1. Хранят в защищенном от света месте при температуре 2-5 градусов или не выше 25. Изменение цвета, помутнение, появление хлопьев, налета ранее установленного срока годности – признаки непригодности.

  2. Дозирование производят с помощью бюреточной установки.

Изготовление концентратов при наличии мерной посуды.
Recipe: Solutionis glucosi 10% — 1000 ml

Расчеты:

Необходимо взять 100 г глюкозы безводной на 1 л, однако фармакопейный препарат содержит 10% кристаллизационной воды, кроме того возможна гигроскопическая влага, поэтому делают пересчет на водную глюкозу по формуле ГФ.

x — масса водной глюкозы

а — масса безводной глюкозы по задаче

b – содержание влаги в глюкозе.

технология:

В стерильную мерную колбу на 1 л наливают часть воды очищенной, через воронку глюкозу, растирают при перемешивании, доводят объем до метки и еще раз перемешивают, отдают пробу на анализ, получив положительный результат, фильтруют до полной чистоты и оформляют.
Приготовление концентратов при отсутствии мерной посуды.

Готовят в подставке, для расчета используют:


  1. плотность

  2. КУО лекарственного вещества.

  1. 10%= 1,034 г/мл

масса раствора = V = 1000мл1,034 г/мл = 1034 г

Мводы = Vводы = 1034-111,1 = 922,89 мл  923 мл

Рабочая пропись:

Глюкозы водной 111,1

Воды очищенной 923 мл

Общий объем 1000 мл


  1. КУО л.в. = 0,69 мл/г

V = 111,10,69 = 76,67 мл

Vводы = 1000 – 76,67 = 923,33  923 мл

Технология:

В стерильную подставку отмеривают рассчитанный объем воды, добавляют глюкозу, растворяют при перемешивании.
Исправление концентрированных растворов.


  1. Концентрация выше требуемой.

А – объем изготовленного раствора, мл.

С – фактическая концентрация

В – Требуемая концентрация.

Например, получен 1 л раствора KBr с концентрацией 20,8%, вместо 20%


  1. Концентрация ниже требуемой.

 — плотность при 200

получен 1 л 19,2% раствора КBr, вместо 20%

после разбавления и укрепления проводят повторный анализ.
Изготовление микстур с использованием концентратов.
Готовят массо-объемным способом. Если имеется лекарственное вещество и его концентрат, то следует использовать концентрат.

Нельзя использовать концентраты:


  1. Для приготовления суспензий методом механического диспергирования.

  2. Если растворитель в микстуре – ароматная вода.

  3. При изготовлении микстур с настоями и отварами из лекарственного растительного сырья.

Объем концентрата входит в общий объем микстуры по рецепту.


  1. В аптеке имеются концентраты всех прописанных в рецепте веществ.

В этом случае микстуру готовят во флаконе для отпуска. Сперва во флакон отмеривают воду, затем концентраты (список Б, общий список). Очистку не проводят.

Пример: Recipe: Solutionis calcii chloridi 2,5% — 200 ml

Coffeini natrii benzoatis 0,6

Natrii bromidi 3,0

Adonisidi 6 ml

Tincturae Valerianae 5 ml

M.D.S.: По 1 столовой ложке 3 раза в день.

В аптеке имеются концентраты: Кальция хлорида 10% (1:10), Кофеина натрия бензоата 5% (1:20), Натрия бромида 20% (1:5).

Проверить дозы адонизида и кофеина.

Расчеты:

1. Общий объем: VОбщ = 200 + 5 + 6 = 211 мл


  1. Объем концентратов

CaCl2 — m = 2,5 200/100 = 5,0

VКальция Хлорид= 510 = 50 мл

Кофеин натрия бензоат V = 0,6  20 = 12 мл

Натрия бромид V = 3  5 = 15 мл

Общий объем концентратов 77 мл.


  1. Объем воды V = 200 – 77 = 123 мл

Технология:

Во флакон оранжевого стекла отмеривают с помощью бюреточной установки воду очищенную, добавляют концентраты кофеина натрия бензоата, кальция хлорида и натрия бромида.

В последнюю очередь порциями при взбалтывании добавляют адонизид и настойку (70%, пахучее). Образуется мутная микстура. Оформление по общим правилам.


  1. В аптеке отсутствуют концентраты каких-либо веществ.

Вводят в виде порошков. В этом случае в подставку отмеривают воду затем порошки с учетом списка. Раствор фильтруют во флакон, далее добавляют концентраты.

Пример: Recipe: Analgini 3,0

Natrii Bromidi 4,0

Tincturae Convallariae 10 ml

Aquae purificatae ad 200 ml

M.D.S. По 1 столовой ложке 3 раза в день.

Примечание: имеется концентрат натрия бромид 20% (1:5), концентрат анальгина не готовят (нестабилен)

Проверить дозу анальгина.

Расчеты:


  1. VОбщ = 200 мл

  2. VКонц = 45 = 20 мл

  3. VВоды = 200 – (10+20) = 70 мл

СМах Анальгина = 2,0/0,68  3% СПо рецепту = (3100)/200 = 1,5%

СРецМах  V не учитываем

Технология:

В подставку отмеривают воду, добавляют анальгин, раствор фильтруют во флакон оранжевого стекла. Из бюреточной установки отмеривают концентрат натрия бромида. В последнюю очередь порциями при перемешивании добавляют настойку ландыша. Оформление аналогично микстуре.
Пример: Recipe: Solutionis Natrii bromidi 2% — 150 ml

Natrii benzoatis 3,0

Natrii salicylatis 2,0

Liquoris ammonii anisati 3 ml

Sirupi sacchari 10 ml

M.D.S.

Имеются концентраты натрия бромида 10%, натрия бензоат и натрия салицилат в порошках.

Расчеты:


  1. VОбщ = 150 + 3 + 10 = 163 мл

  2. mNaBr = 2150/100 = 3,0

VКонц = 35 = 15 мл

  1. VВоды = 163 – (10+3+15+3) = 132 мл

  2. m = 3+2 = 5,0

% = 5100/163 = 3,7% > 3%, поэтому V учитываем.

VNaBenz. = 3,00,60 = 1,8 мл

VNaSal. = 2,00,59 = 1,18 мл

V  3 мл

Технология:

В подставку отмеривают воду, добавляют натрия бензоат, натрия салицилат, раствор фильтруют во флакон оранжевого стекла. Из бюреточной установки отмеривают концентрат натрия бромида. Отмеривают 10 мл сахарного сиропа, из них 3 мл наливают в подставку, остальное во флакон.3 мл сахарного сиропа смешивают с 3 мл нашатырно-анисовых капель, получая суспензионно-эмульсионную систему.

Смесь из подставки переливают во флакон, ополаскивают частью микстуры. Оформляют.


  1. растворитель – ароматная вода

Ароматная вода – это водный раствор того или иного эфирного масла (0,005% раствор фенхеля, вода мятная – 0,044%)

Готовят в аптеке в асептических условиях. Эфирное масло энергично смешивают с водой 1 мин.

При изготовлении микстур с ароматной водой концентраты не используют, чтобы не уменьшать объем ароматной воды.

Объем не уменьшают на величину изменения объема при растворении порошков, изменение объема учитывают при контроле качества, т.е. если V > N при расчете общего объема используют КУО л.в.

Пример: Recipe: Glucosi 5,0

Kalii Iodidi 2,0

Aquae menthae 100 ml

M.D.S. по 1 столовой ложке 6 раз в день.

Расчеты:


  1. В рецепте – глюкоза безводная, делают пересчет на водную глюкозу: 5100/(100 – 10) = 5,56

  2. N = 3% (3 мл)

VGluc. = 0,695,56 = 3,8 мл

VKI = 0,232 = 0,46 мл

V = 4,3 мл

V > N, поэтому в рабочей прописи и ППК VОбщ = 104,3 мл. Этот объем учитывается при контроле.

Технология:

В подставку отмеривают воду мятную, добавляют глюкозу, калия йодид, раствор фильтруют во флакон для отпуска оранжевого стекла.

Срок годности – 1 сутки (растворы содержащие глюкозу).

Лекция № 11.
Настои и отвары.
Настои и отвары – это водные извлечения лекарственного растительного сырья или водные растворы экстрактов, концентратов.

Запрещают заменять ЛРС настойками , экстрактами, эфирными маслами.

По физико-химической природе – это комбинированные системы (сочетание истинных, высокомолекулярных, коллоидных растворов.)
Водные извлечения ЛРС.

Сырьем является высушенные части лекарственных растений. Из рыхлого по гистологической структуре сырья (трава, листья, цветки) готовят настои. Из плотного (кора, корни, корневища) – отвары.

Исключениями являются: кожистые листья толокнянки, брусники – из них готовят отвары. Из корней валерианы – настои – длительное нагревание приводит к улетучиванию эфирных масел.

Экстрагентом является вода очищенная. Извлечение (экстрагирование) – сложный процесс, т.к. извлекаемые вещества находятся в клетке. Механизм его складывается из таких массо-обменных процессов:


  • диализ

  • десорбция

  • растворение

  • диффузия (молекулярная, конвективная)

  • вымывание

Движущей силой извлечения является разность концентраций БАВ в сырье и экстрагенте.
Факторы, влияющие на качество извлечений:

  1. Стандартность.

  2. Размер частиц.

  3. Соотношение сырья и экстрагента.

  4. Режим экстракции (время, температура, гидродинамические условия).

  5. Материал аппаратуры.

  1. Стандартность ЛРС.

В большинстве фармакопейных статей на ЛРС указан нижний предел концентрации БАВ. Например: лист мяты перечной – эфирных масел не менее 1%, кора дуба – 8% дубильных веществ.

Применение сырья содержащего БАВ ниже нормы не допустимо.

В траве горицвета нормируется нижний и верхний предел биологической активности 1 грамма сырья. В норме 50-66 ЛЕД. Можно использовать стандартное сырье или с завышенной активностью, после пересчета:

, где

а – масса стандартного сырья по рецепту, г.

b – стандартная активность (средняя)

с – завышенная активность

х – масса сырья с завышенной активностью, г.
Recipe: Inf. Herbae Adonidis vernalis ex 5,0 – 150 ml

Примечание: 1,0 – 75 ЛЕД

Расчеты:


  1. Размер частиц.

Чем меньше размер частиц – тем больше площадь контакта сырья и экстрагента, поэтому по закону диффузии облегчается экстрагирование. При излишнем измельчении в извлечение переходит множество балластных веществ, что приводит к мутности. Размер частиц должен быть оптимальным.

Листья, трава, цветки – не более 5 мм.

Кожистые листья толокнянки, брусники, эвкалипта не более 1 мм.

Кора, корни, корневища, стебли – не более 3 мм.

Плоды, семена – не более 0,5 мм

Используют цельными: плоды рябины, смородины, калины, шиповника, семена льна, подорожника блошного, некоторые цветки.

Индивидуальный размер частиц:

Кора дуба – 0,2 мм.

Кора крушины и корни солодки – 0,33-0,6 мм.

Отсев пыли проводят через сито 0,2 мм. Измельчение проводят без остатка.


  1. соотношение сырья и экстрагента.

Чем больше объема приходится на единицу массы сырья, тем полнее экстрагируется БАВ. Поэтому используют максимально возможный объем воды по рецепту.

Правила:


  • нельзя готовить концентрированные водные извлечения, а затем разбавлять, т.к. при изготовлении концентрированного извлечения не достигается полнота экстракции.

  • Чтобы не уменьшать объем воды не используют концентраты лекарственных веществ в микстурах с настоями и отварами.

В рецепте могут быть указаны массы ЛРС, и объем извлечения, или только объем.

А. Recipe: Inf. Foliorum Menthae ex 5,0 – 150 ml

Б. Recipe: Inf. Foliorum Menthae 200 ml

Если в масса ЛРС не указана, извлечение готовят 1:10. Соотношение показывает, что из 1,0 готовят 10 мл извлечения.

Исключения: Из травы горицвета, ландыша, корней и корневищ валерианы, корней истода и семян льна готовят 1:30. Из корней алтея 1:20. Настои термопсиса, наперстянки 1:400.

По прописи Б берут 20,0 листьев мяты.

Объем воды определяют с учетом коэффициента водопоглощения (КВП) ЛРС.

КВП – это объем воды в мл, удерживаемый 1,0 ЛРС после его отжимания в перфорированном стакане инфундирки.

КВП 31 вида ЛРС находятся в приказе №308. Если КВП не указан, используют условный:

Цветки, листья, трава – 2.

Кора, корни, корневища – 1,5

Семена — 3

Брикеты – 2,3

КВП мяты 2,4 мл/г.

по прописи А – Vводы = 150 + 5,02,4 = 162 мл

по прописи Б – Vводы = 200 + 202,4 = 248 мл


  1. Режим экстракции.

Инфундирку прогревают 15 минут на водяной бане загружают сырье и воду, закрывают. Определенное время настаивают в начале на водяной бане, затем при комнатной температуре, периодически перемешивают (С).

Вид извлечения
Время настаивания

Водяная баня
При комнатной температуре

  1. настой до 1 л

  2. отвар до 1 л

  3. настой более 1 л

  4. отвар более 1 л

  5. настой Cito
15

30

25

40

25
45

10

45

10

искусственно охлаждают.

Правила введения лекарственных веществ:


  1. Если СМахРец или суммарная концентрация больше 3% объем воды для экстрагирования уменьшают на величину V лекарственных веществ.

  2. Лекарственные вещества растворяют в профильтрованном извлечении и еще раз фильтрую через тот же фильтр. При необходимости доводят водой до объема указанного в прописи. Возможны потери за счет испарения и смачивания.

  3. Использование концентратов лекарственных веществ не допускается.

  4. Жидкие препараты добавляют в последнюю очередь по правилам.

Стадии приготовления:


  1. измельчение сырья

  2. прогревание инфундирки

  3. загрузка сырья и воды

  4. настаивание на кипящей водяной бане

  5. настаивание при комнатной температуре

  6. фильтрование и отжим сырья

  7. растворение лекарственных веществ

  8. фильтрование

  9. корректировка объема

  10. добавление жидких препаратов

  11. оформление.

Пример:

Recipe: Inf. Foliorum Urticae 200 ml

Analgini 5,0

Natrii Chloridi 2,0

M.D.S. По 1 столовой ложке 3 раза в день.

Расчеты:


  1. Готовят настой 1:10 Мсырья = 20,0

  2. С% = 3,5% > 3% поэтому учитываем V

V = 50,68 + 20,33 = 4 мл

КВП = 1,8 мл/г

Мводы = 200 + 201,8 – 4 = 232 мл

Технология:

Листья крапивы с размером частиц до 5 мм помещают в перфорированный стакан прогретой инфундирки добавляют воду оставляют на водяной бане (15 минут), выдерживают 45 минут при комнатной температуре, перемешивают и фильтруют в подставку, отжимая сырье.

Растворяют анальгин, натрия хлорид вновь фильтруют через тот же фильтр, если необходимо доводят водой до 200 мл. Укупоривают во флаконе темного стекла.

Оформление: Внутреннее. Микстура.

Беречь от детей.

Хранить в прохладном, защищенном от света месте.

Перед употреблением взбалтывать.

Срок годности 2 суток.
Особенности извлечений из сырья, содержащего:
А. Эфирные масла.

Цветки ромашки, листья мяты, шалфея, валерианы.


  1. Готовят настои.

  2. Настаивают без перемешивания.

  3. Настой фильтруют после полного охлаждения.

Эти условия обусловлены летучестью эфирных масел.
Б. Алкалоиды.

Трава термопсиса.


  1. Встречаются настои из травы термопсиса. ГФ XI требует готовить из сухого экстракта концентрата.

В. Сердечные гликозиды.

Трава горицвета, ландыша, лист наперстянки.


  1. если нестандартные соотношения – проверяют дозы.

  2. Используют стандартное сырье или с завышенной активностью, после пересчета.

  3. Настой листьев наперстянки готовят из сухого экстракта, концентрата.

Технология:

Настои: строго соблюдают режим экстракции, учитывая термолабильность и плохую растворимость.
Г. Дубильные вещества.

Кора дубы, корневище змеевика, лапчатки, кровохлебки, лист толокнянки, и брусники.

Последние содержат фенологликозид аргутин и дубильные вещества. Аргутин оказывает антисептическое и диуретическое действие. Дубильные вещества – сопутствующие, но они могут адсорбировать аргутин.


  1. Готовят отвары без настаивания при комнатной температуре, т.к. дубильные вещества хорошо растворимы в горячей воде, при охлаждении растворимость снижается, следовательно они выпадают в осадок, поэтому фильтруют горячим.

  2. Не используют металлические инфундирки, т.к. образуются танаты.

  3. Особенности добавления гексаметилентетрамина и алюмо-калиевых квасцов. Они взаимодействуют с дубильными веществами с образованием осадка таннатов. Чтобы взвесь была тонкой и повысить точность дозирования добавляют к извлечению в виде раствора. Воду берут не достающего объема до прописывания, или минимальный объем воды (объем воды вычитают из объема взятого для экстракции). Если в прописи есть глицерин его добавляют к отвару + раствор лекарственных веществ (осадка меньше).

Д. Андрогликозиды.

Корни ревеня, кора крушины, ягоды жостера, листья сенны.

Готовят отвары:


  1. отвар из листьев сенны фильтруют после полного охлаждения при этом выпадают в осадок смолистые вещества, вызывающие боли в желудке.

  2. Отвар из корней ревеня и крушины фильтруют без охлаждения, т.к. уменьшается количество адрогликозидов за счет адсорбции на сырье.

Кора крушины – применяют со сроком хранения не менее 1 годы или прогревают при 1000С 1 час. При этом разрушается вещество, оказывающее рвотное действие.
Е. Сапонины.

Корни солодки, истода, синюхи, синеги и т.д.


  1. готовят отвары. Полнее извлекаются сапонины в щелочной среде. Ее создают добавляя в воду гидрокарбонат натрия из расчета 1,0 на 10,0 сырья. Если есть в прописи.

Ж. Полисахариды.

Корни алтея, семена льна, подорожника блошного.

Готовят слизи, оказывающие отхаркивающее, слабительное, обволакивающее действия (микстуры, клизмы).
Слизь корней алтея.

Содержит 35% слизи, 37% крахмала, который является балластным веществом. Крахмал растворяется в горячей воде, настаивать на водяной бане нельзя.

Готовят холодный настой. Настаивают при помешивании в подставке при комнатной температуре 30 мин.

Фильтруют, не отжимая сырье.

При расчете количества воды и сырья используют расходный коэффициент (КРасх). Он показывает, во сколько раз увеличить массу сырья и объем воды, чтобы получить заданный объем и концентрацию извлечения.

, где С – концентрация слизи по рецепту в процентах.

4,6 – КВП корня алтея.

Если в рецепте не указана концентрация слизи, готовят 5% (1:20). Для этой концентрации КРасх = 1,3

Recipe: Inf. Radicis Althaeae ex 5,0 – 150 ml

Расчеты:

С = (5100)/150 = 3,33%

КРасх = 1,18

Мсырья = 51,18 = 5,9

VВоды = 1501,18 = 177 мл

Технология:

Подставка + корни алтея, измельченные до 3 мм + холодная вода. Настаивают 30 мин при комнатной температуре часто помешивая. Фильтруют в мерный цилиндр, не отжимая сырье.
Слизь семян льна.

Сырье содержит около 6% слизи и 35 % жирного масла. Слизь накапливается в эпидермисе. Извлекается легко водой. Жирное масло – балластное вещество.


  1. чтобы не извлекалось жирное масло, используют цельные семена.

  2. Соотношение 1:30, если не указано в рецепте иное.

  3. КВП не используют, т.к. семена льна не поглощают воду.

  4. Слизь получают взбалтыванием семян в подставке с горячей водой (температура не менее 950 С) 15 мин. Подставка должна быть большого объема и обернута полотенцем.

Технология слизи семян подорожника блошного аналогично, но соотношение 1:10, если не указано иное.

Лекция №12.

Микстуры с использованием концентрированных растворовЛекция №2

Концентрированные растворы — это рабочие растворы лекарственных веществ определенной концентрации — большей, чем та, в которой эти вещества прописываются в рецептах.

Предназначаются для соответствующего разведения растворителем (водой) при изготовлении жидких лекарственных средств.

Применение таких растворов значительно облегчает работу фармацевта, способствует повышению качества приготовленных лекарственных средств и ускоряет их отпуск населению.

Готовят концентрированные растворы в асептических условиях на свежеперегнанной воде очищенной.

Все вспомогательные материалы, а также посуда, применяемая при изготовлении концентрированных растворов, должны быть простерилизованы.

Полученные растворы обязательно фильтруют и подвергают количественному и качественному химическому анализу.

На емкостях с приготовленным концентрированным раствором наклеивают этикетку с указанием наименования и концентрации раствора; номер серии; дата приготовления; номер анализа.

ПРИМЕР:С использованием мерной посуды приготовить 400мл 20%

раствора кальция хлорида.

Вначале рассчитывают количество кальция хлорида (в аптеке кальция хлорид хранится в виде 50% раствора):

100мл – 20,0

 

 

400мл — Х

Х=80,0 CaCl2

 

 

 

 

 

100мл – 50,0 CaCl2

 

 

Yмл — 80,0 CaCl2

 

 

Y= 160мл 50% раствора CaCl2

В асептических условиях отмеривают 160 мл 50% раствора кальция хлорида, помещают в мерную колбу вместимостью 400мл и доливают водой очищенной до метки. Полученный раствор проверяют на подлинность, чистоту и количественное содержание вещества.

В тех случаях, когда отсутствует мерная посуда (мерные колбы, цилиндры), лекарственное вещество и растворитель отвешивают. Зная плотность раствора, можно легко и точно рассчитать, какое количество воды необходимо взять. Для расчета можно воспользоваться формулой:

m = p × V, где

m — масса раствора, г;V — объем раствора, мл;

p — плотность раствора, г/мл.

Приготовить 1000мл 10% раствора натрия бромида. Плотность раствора

1,0730 г/мл.

Натрия бромида по прописи – 100,0Масса раствора равна:

m = 1,0730г/мл х 1000мл=1073,0г

Следовательно, для приготовления 1000мл 10% раствора натрия бромида воды очищенной необходимо взять: 1073,0-100,0=973,0.

При этом получается 1073,Oг раствора, объем которого равен 1000мл.

В стерильную посуду отвешивают 973,0 воды очищенной, прибавляют 100,0 натрия бромида.

После растворения натрия бромида раствор фильтруют в склянку для хранения, анализируют.

Объем воды очищенной, необходимый для приготовления концентрированного раствора, можно также рассчитать с учетом коэффициента увеличения объема (КУО).

КУО — это величина, показывающая увеличение объема при растворении 1,0г вещества.

Значения КУО приведены в справочных таблицах.

Концентрации раствора

У всех нас есть качественное представление о том, что подразумевается под концентрацией . Любой, кто варил растворимый кофе или лимонад, знает, что слишком много порошка дает сильно ароматный и высококонцентрированный напиток, тогда как слишком мало приводит к разбавленному раствору, который трудно отличить от воды. В химии концентрация — это количество растворенного вещества, растворенного в определенном количестве растворителя или раствора. раствора описывает количество растворенного вещества, которое содержится в определенном количестве растворителя или раствора.Знание концентрации растворенных веществ важно для контроля стехиометрии реагентов для реакций, протекающих в растворе. Химики используют множество различных способов определения концентраций, некоторые из которых описаны в этом разделе.

Молярность

Наиболее распространенной единицей концентрации является молярность , что также является наиболее полезным для расчетов, включающих стехиометрию реакций в растворе. Молярность (M) Обычная единица концентрации, которая представляет собой количество молей растворенного вещества, присутствующего точно в 1 л раствора (моль / л).раствора — это количество молей растворенного вещества, присутствующего ровно в 1 л раствора. Молярность — это также количество миллимолей растворенного вещества, присутствующего точно в 1 мл раствора:

Уравнение 4.4

молярность = моль растворимых веществ в растворе = ммоль растворенных веществиллилитров раствора

Таким образом, единицами молярности являются моль на литр раствора (моль / л), сокращенно M. Водный раствор, содержащий 1 моль (342 г) сахарозы в достаточном количестве воды, чтобы получить конечный объем 1.00 л имеет концентрацию сахарозы 1,00 моль / л или 1,00 М. В химической записи квадратные скобки вокруг названия или формулы растворенного вещества представляют концентрацию растворенного вещества. Итак

[сахароза] = 1,00 М

читается как «концентрация сахарозы 1,00 молярная». Отношения между объемом, молярностью и молями могут быть выражены как

Уравнение 4.5

VLMmol / L = L (molL) = моль

или

Уравнение 4.6

VmLMммоль / мл = мл (ммольмл) = ммоль

Пример 2 иллюстрирует использование уравнений 4.5 и 4.6.

Пример 2

Рассчитайте количество молей гидроксида натрия (NaOH) в 2,50 л 0,100 M NaOH.

Дано: идентичность растворенного вещества, а также объем и молярность раствора

Запрошено: количество растворенного вещества в молях

Стратегия:

Используйте уравнение 4.5 или уравнение 4.6, в зависимости от единиц, указанных в задаче.

Решение:

Поскольку нам задают объем раствора в литрах и спрашивают количество молей вещества, уравнение 4.5 более полезно:

моль NaOH = VL Ммоль / л = (2,50 л) (0,100 моль л) = 0,250 моль NaOH

Упражнение

Вычислите количество миллимолей аланина, биологически важной молекулы, в 27.2 мл 1,53 М аланина.

Ответ: 41,6 ммоль

Концентрации часто указываются в зависимости от массы к массе (м / м) или по отношению к массе к объему (м / об), особенно в клинических лабораториях и инженерных приложениях. Концентрация, выраженная на основе м / м, равна количеству граммов растворенного вещества на грамм раствора; Концентрация на основе м / об — это количество граммов растворенного вещества на миллилитр раствора. Каждое измерение можно выразить в процентах, умножив соотношение на 100; результат выражается в процентах по массе или в процентах по массе.Концентрации очень разбавленных растворов часто выражаются в частей на миллион ( частей на миллион ), что составляет граммы растворенного вещества на 10 6 г раствора, или в частях на миллиард ( частей на миллиард ), что составляет граммов растворенного вещества на 10 9 г раствора. Для водных растворов при 20 ° C 1 ppm соответствует 1 мкг на миллилитр, а 1 ppb соответствует 1 нг на миллилитр. Эти концентрации и их единицы суммированы в таблице 4.1 «Общие единицы концентрации».

Таблица 4.1 Общие единицы концентрации

Концентрация Квартир
м / м г растворенного вещества / г раствора

8.1: Концентрации растворов — Chemistry LibreTexts

Результаты обучения

  • Определите концентрацию.
  • Используйте термины «концентрированный» и «разбавленный» для описания относительной концентрации раствора.
  • Рассчитайте молярность раствора.
  • Рассчитайте процентную концентрацию (м / м, об / об, м / об).
  • Опишите раствор, концентрация которого указана в \ (\ text {ppm} \) или \ (\ text {ppb} \).
  • Использовать в расчетах единицы концентрации.
  • Определите эквиваленты иона.
  • Завершите вычисления, относящиеся к молям, объемам или массе.
  • Завершить расчет разбавления.

Есть несколько способов выразить количество растворенного вещества, присутствующего в растворе.Концентрация раствора является мерой количества растворенного вещества, которое было растворено в данном количестве растворителя или раствора . Концентрированный раствор — это раствор, содержащий относительно большое количество растворенного вещества. Разбавленный раствор — это раствор, содержащий относительно небольшое количество растворенного вещества . Однако эти термины относительны, и нам нужно иметь возможность выразить концентрацию более точным, количественным образом.Тем не менее, «концентрированный» и «разбавленный» полезны как термины для сравнения одного раствора с другим (см. Рисунок ниже). Также имейте в виду, что термины «концентрировать» и «разбавлять» могут использоваться как глаголы. Если бы вы нагревали раствор, вызывая испарение растворителя, вы бы концентрировали его, потому что отношение растворенного вещества к растворителю увеличивалось бы. Если бы вы добавили больше воды в водный раствор, вы бы разбавили его, потому что соотношение растворенного вещества к растворителю уменьшилось бы.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Растворы красного красителя в воде от самого разбавленного (слева) до самого концентрированного (справа).

Процентная концентрация

Один из способов описать концентрацию раствора — это процент раствора, который состоит из растворенного вещества. Этот процент может быть определен одним из трех способов: (1) масса растворенного вещества, деленная на массу раствора, (2) объем растворенного вещества, деленный на объем раствора, или (3) масса растворенного вещества, растворенное вещество, деленное на объем раствора. Поскольку эти методы обычно дают несколько разные значения, важно всегда указывать, как был рассчитан данный процент.

Массовый процент

Когда растворенное вещество в растворе является твердым веществом, удобный способ выразить концентрацию — это массовый процент (масса / масса), который является граммами растворенного вещества на \ (100 \: \ text {g} \) раствора.

\ [\ text {Массовый процент} = \ frac {\ text {масса растворенного вещества}} {\ text {масса раствора}} \ times 100 \% \]

Предположим, что раствор был приготовлен путем растворения \ (25.0 \: \ text {g} \) сахара в \ (100 \: \ text {g} \) воды. Массовый процент рассчитывается следующим образом:

\ [\ text {Процент по массе} = \ frac {25 \: \ text {g сахара}} {125 \: \ text {g solution}} \ times 100 \% = 20 \% \: \ text {сахар } \]

Иногда вам может понадобиться приготовить определенное количество раствора с определенным массовым процентом, и вам нужно будет рассчитать, какая масса растворенного вещества необходима.3 \: \ text {g} \ right) \), чтобы вычислить массу воды, которую необходимо добавить.

Объем в процентах

Процент растворенного вещества в растворе легче определить по объему, если растворенное вещество и растворитель являются жидкостями. Объем растворенного вещества, деленный на объем раствора, выраженный в процентах, дает процент по объему (объем / объем) раствора. Если раствор приготовлен путем взятия \ (40. \: \ Text {mL} \) этанола и добавления воды, достаточной для получения \ (240.\: \ text {mL} \) раствора объемный процент:

\ [\ begin {align} \ text {Процент по объему} & = \ frac {\ text {объем растворенного вещества}} {\ text {объем раствора}} \ times 100 \% \\ & = \ frac {40 \: \ text {мл этанола}} {240 \: \ text {мл раствора}} \ times 100 \% \\ & = 16,7 \% \: \ text {этанол} \ end {align} \]

Часто на этикетках ингредиентов пищевых продуктов и лекарств указано количество в процентах (см. Рисунок ниже).

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Перекись водорода обычно продается в виде раствора с концентрацией \ (3 \% \) по объему для использования в качестве дезинфицирующего средства.

Следует отметить, что, в отличие от массы, вы не можете просто сложить вместе объемы растворенного вещества и растворителя, чтобы получить конечный объем раствора. При добавлении растворенного вещества и растворителя масса сохраняется, а объем — нет. В приведенном выше примере раствор был приготовлен, начав с \ (40 \: \ text {mL} \) этанола и добавив воды, достаточной для приготовления \ (240 \: \ text {mL} \) раствора. Простое смешивание \ (40 \: \ text {mL} \) этанола и \ (200 \: \ text {mL} \) воды не даст вам того же результата, поскольку конечный объем, вероятно, будет не совсем \ ( 240 \: \ text {mL} \).

Массово-объемный процент также используется в некоторых случаях и рассчитывается аналогично предыдущим двум процентам. Массовый / объемный процент рассчитывается путем деления массы растворенного вещества на объем раствора и выражения результата в процентах.

Например, если раствор приготовлен из \ (10 ​​\: \ ce {NaCl} \) в достаточном количестве воды, чтобы приготовить раствор \ (150 \: \ text {mL} \), массово-объемная концентрация составит

\ [\ begin {align} \ text {Массово-объемная концентрация} & \ frac {\ text {масса растворенного вещества}} {\ text {volume solution}} \ times 100 \% \\ & = \ frac {10 \: \ text {g} \: \ ce {NaCl}} {150 \: \ text {мл раствор}} \ times 100 \% \\ & = 6.7 \% \ end {align} \]

частей на миллион и частей на миллиард

Две другие единицы концентрации — части на миллион и части на миллиард. Эти единицы используются для очень малых концентраций растворенных веществ, таких как количество свинца в питьевой воде. Понять эти две единицы будет намного проще, если вы будете рассматривать процентное соотношение как части на сотню. Помните, что \ (85 \% \) эквивалентно 85 из ста. Раствор \ (15 \: \ text {ppm} \) состоит из 15 частей растворенного вещества на 1 миллион частей раствора.Решение \ (22 \: \ text {ppb} \) — это 22 части растворенного вещества на миллиард частей раствора. Хотя существует несколько способов выражения двух единиц \ (\ text {ppm} \) и \ (\ text {ppb} \), мы будем рассматривать их как \ (\ text {mg} \) или \ (\ mu \ текст {g} \) растворенных веществ на решение \ (\ text {L} \) соответственно.

Например, \ (32 \: \ text {ppm} \) можно записать как \ (\ frac {32 \: \ text {mg solute}} {1 \: \ text {L solution}} \), а \ (59 \: \ text {ppb} \) можно записать как \ (\ frac {59 \: \ mu \ text {g solute}} {1 \: \ text {L solution}} \).

Молярность

Химики в первую очередь нуждаются в выражении концентрации растворов таким образом, чтобы учесть количество присутствующих частиц, которые могут реагировать в соответствии с определенным химическим уравнением. Поскольку процентные измерения основаны либо на массе, либо на объеме, они обычно не используются для химических реакций. Единица концентрации, основанная на молях, является предпочтительной. Молярность \ (\ left (\ text {M} \ right) \) раствора — это количество молей растворенного вещества, растворенного в одном литре раствора .Чтобы вычислить молярность раствора, вы разделите моли растворенного вещества на объем раствора, выраженный в литрах.

\ [\ text {Молярность} \: \ left (\ text {M} \ right) = \ frac {\ text {моль растворенного вещества}} {\ text {литры раствора}} = \ frac {\ text {моль }} {\ text {L}} \]

Обратите внимание, что объем указан в литрах раствора, а не в литрах растворителя. Когда указывается молярность, единицей измерения является символ \ (\ text {M} \), который читается как «молярный». Например, решение, обозначенное как \ (1.5 \: \ text {M} \: \ ce {NH_3} \), имеет значение «1.5-молярный раствор аммиака ».

Пример \ (\ PageIndex {1} \)

Раствор готовится путем растворения \ (42.23 \: \ text {g} \) of \ (\ ce {NH_4Cl} \) в количестве воды, достаточном для получения \ (500.0 \: \ text {mL} \) раствора. Рассчитайте его молярность.

Решение

Шаг 1: Составьте список известных количеств и спланируйте проблему.

Известный

  • Масса \ (\ ce {NH_4Cl} = 42,23 \: \ text {g} \)
  • Молярная масса of \ (\ ce {NH_4Cl} = 53.50 \: \ text {г / моль} \)
  • Объем раствора \ (= 500.0 \: \ text {mL} = 0.5000 \: \ text {L} \)

Неизвестно

  • Молярность \ (=? \: \ Text {M} \)

Сначала переводят массу хлорида аммония в моль. Затем молярность рассчитывается путем деления на литры. Обратите внимание, что данный объем был преобразован в литры.

Шаг 2: Решить.

\ [42.23 \: \ text {g} \: \ ce {NH_4Cl} \ times \ frac {1 \: \ text {mol} \: \ ce {NH_4Cl}} {53.50 \: \ text {g} \: \ ce {NH_4Cl}} = 0,7893 \: \ text {mol} \: \ ce {NH_4Cl} \]

\ [\ frac {0.7893 \: \ text {mol} \: \ ce {NH_4Cl}} {0.5000 \: \ text {L}} = 1.579 \: \ text {M} \]

Шаг 3. Подумайте о своем результате .

Молярность равна \ (1,579 \: \ text {M} \), что означает, что литр раствора будет содержать 1,579 моль \ (\ ce {NH_4Cl} \). Уместно использовать четыре значащих цифры.

Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): Мерные колбы бывают разных размеров, каждая из которых предназначена для приготовления разного объема раствора.

Разведений

Когда к водному раствору добавляется дополнительная вода, концентрация этого раствора уменьшается. Это связано с тем, что количество молей растворенного вещества не изменяется, но общий объем раствора увеличивается. Мы можем установить равенство между молями растворенного вещества до разбавления (1) и молями растворенного вещества после разбавления (2).

\ [\ text {mol} _1 = \ text {mol} _2 \]

Поскольку количество молей растворенного вещества в растворе равно молярности, умноженной на объем в литрах, мы можем установить их равными.

\ [M_1 \ раз L_1 = M_2 \ раз L_2 \]

Наконец, поскольку две стороны уравнения равны друг другу, объем может быть в любых единицах, которые мы выбираем, при условии, что эти единицы одинаковы для обеих сторон. Наше уравнение для расчета молярности разбавленного раствора принимает следующий вид:

\ [M_1 \ раз V_1 = M_2 \ раз V_2 \]

Кроме того, концентрация может быть в любой другой единице, если \ (M_1 \) и \ (M_2 \) находятся в одной и той же единице.

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 в пять раз, так как новый объем в пять раз больше первоначального.Следовательно, молярность составляет одну пятую от первоначального значения. Другая распространенная проблема с разбавлением заключается в решении, сколько высококонцентрированного раствора требуется для приготовления желаемого количества раствора с более низкой концентрацией. Высококонцентрированный раствор обычно называют исходным раствором.

Пример \ (\ PageIndex {2} \)

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

Шаг 1: Составьте список известных количеств и спланируйте проблему.

Известный

  • Шток \ (\ ce {HNO_3} \: \ left (M_1 \ right) = 16 \: \ text {M} \)
  • \ (V_2 = 8.00 \: \ text {L} \)
  • \ (M_2 = 0,50 \: \ text {M} \)

Неизвестно

  • Объем запасов \ (\ ce {HNO_3} \: \ left (V_1 \ right) =? \: \ Text {L} \)

Неизвестным в уравнении является \ (V_1 \), необходимый объем концентрированного основного раствора.

Шаг 2: Решить.

\ [V_1 = \ frac {M_2 \ times V_2} {V_1} = \ frac {0.50 \: \ text {M} \ times 8.00 \: \ text {L}} {16 \: \ text {M}} = 0,25 \: \ text {L} = 250 \: \ text {mL} \]

Шаг 3. Подумайте о своем результате.

\ (250 \: \ text {mL} \) исходного раствора \ (\ ce {HNO_3} \) необходимо разбавить водой до конечного объема \ (8.00 \: \ text {L} \). Разбавление от \ (16 \: \ text {M} \) до \ (0.5 \: \ text {M} \) составляет 32 раза.

Эквиваленты

Концентрация важна в здравоохранении, потому что она используется во многих отношениях.{2-}} & 2 \ end {array} \]

Используются эквиваленты

, поскольку концентрация зарядов важна, чем идентичность растворенных веществ. Например, стандартный раствор для внутривенного вливания не содержит тех же растворенных веществ, что и кровь, но концентрация зарядов такая же.

Иногда концентрация ниже, и в этом случае миллиэквиваленты \ (\ left (\ text {mEq} \ right) \) являются более подходящей единицей. Так же, как метрические префиксы, используемые с базовыми единицами, милли используется для изменения эквивалентов, так что \ (1 \: \ text {Eq} = 1000 \: \ text {mEq} \).+} \]

Авторы и авторство

  • Фонд CK-12 Шэрон Бьюик, Ричард Парсонс, Тереза ​​Форсайт, Шонна Робинсон и Жан Дюпон.

  • Эллисон Султ, Ph.D. (Департамент химии, Университет Кентукки)

Элемент, смесь, соединение — активность

Введение / Мотивация

Мы все полностью окружены материей.Чтобы лучше понять этот вопрос — как он влияет на вас, как вы влияете на него и как этим можно манипулировать в наших интересах, — нам необходимо получить базовое понимание типов и свойств материи. Разнообразие материи в мире и во Вселенной поражает. Если мы хотим понять это разнообразие, мы должны начать со способа организации и описания материи.

Вся материя состоит из элементов, которые являются основными веществами, которые не могут быть разрушены химическими средствами. Элемент представляет собой вещество, которое не может быть далее восстановлено до более простых веществ обычными способами.По сути, элемент — это вещество, состоящее из одного типа атомов.

Соединение представляет собой чистое вещество, состоящее из двух или более различных атомов, химически связанных друг с другом. Это означает, что он не может быть разделен на составляющие механическими или физическими средствами, а может быть разрушен только химическим путем.

Смесь — это материал, содержащий два или более элементов или соединений, которые находятся в тесном контакте и смешиваются в любой пропорции. Например, воздух, морская вода, сырая нефть и т. Д.Составляющие смеси можно разделить физическими средствами, такими как фильтрация, испарение, сублимация и магнитное разделение. Составляющие смеси сохраняют свой первоначальный набор свойств. Кроме того, смеси можно разделить на гомогенные и гетерогенные смеси. Гомогенная смесь имеет одинаковый однородный вид и состав по всей своей массе. Например, сахар или соль, растворенные в воде, спирт в воде и т. Д. Гетерогенная смесь состоит из явно разных веществ или фаз.Три фазы или состояния вещества — это газ, жидкость и твердое тело. Гетерогенная смесь не имеет однородного состава по своей массе.

Новые материалы относятся к числу величайших достижений всех времен и с самого начала истории играли ключевую роль в росте, процветании, безопасности и качестве жизни людей. Новые материалы открывают двери новым технологиям, будь то гражданская, химическая, строительная, ядерная, авиационная, сельскохозяйственная, механическая, биомедицинская или электротехническая.

Изучение металлических сплавов, которые представляют собой смесь различных металлов, составляет важную часть материаловедения и материаловедения. Из всех металлических сплавов, используемых сегодня, сплавы железа (сталь, нержавеющая сталь, чугун, инструментальная сталь, легированные стали) составляют самую большую долю как по количеству, так и по коммерческой стоимости. Железо, легированное углеродом в различных пропорциях, дает стали с низким, средним и высоким содержанием углерода. Что касается сталей, твердость и предел прочности стали напрямую связаны с количеством присутствующего углерода, причем повышение уровня углерода также приводит к снижению пластичности и вязкости.Добавление кремния и графитизация производят чугун. Добавление хрома, никеля и молибдена к углеродистой стали (более 10%) дает нам нержавеющую сталь.

Другими важными металлическими сплавами являются сплавы алюминия, титана, меди и магния. Медные сплавы известны давно (с бронзового века), тогда как сплавы трех других металлов были разработаны относительно недавно. Сплавы алюминия, титана и магния также известны и ценятся за их высокое отношение прочности к весу и, в случае магния, за их способность обеспечивать электромагнитное экранирование.Эти материалы идеальны для ситуаций, в которых высокое отношение прочности к весу более важно, чем общая стоимость, например, в аэрокосмической промышленности и некоторых областях автомобильной техники.

Помимо металлов, полимеры и керамика также являются важной частью материаловедения. Полимеры — это сырье (смолы), используемое для производства того, что мы обычно называем пластиком. Пластмассы — это действительно конечный продукт, созданный после того, как один или несколько полимеров или добавок были добавлены в смолу во время обработки, которой затем придается окончательная форма.

Еще одно промышленное применение — производство композитных материалов. Композиционные материалы — это структурированные материалы, состоящие из двух или более макроскопических фаз. Области применения варьируются от конструктивных элементов, таких как железобетон, до теплоизоляционных плиток, которые играют ключевую и неотъемлемую роль в системе тепловой защиты космического шаттла НАСА, которая защищает поверхность шаттла от тепла, возникающего при повторном входе в атмосферу Земли. . Одним из примеров является армированный углерод-углерод (RCC). Светло-серый материал выдерживает температуру входа в атмосферу до 1510 ° C (2750 ° F) и защищает передние кромки крыла и носовую часть космического челнока.RCC представляет собой слоистый композитный материал, изготовленный из графитовой вискозной ткани и пропитанный фенольной смолой.

Другие образцы можно увидеть в «пластиковых» корпусах телевизоров, сотовых телефонов и других современных устройств. Эти пластиковые корпуса обычно представляют собой композитный материал.

2.1. Модели гауссовой смеси — документация scikit-learn 0.24.0

sklearn.mixture — это пакет, который позволяет изучать Модели гауссовой смеси (диагональные, сферические, связанные и полная ковариация) поддерживаемых матриц), выберите их и оцените данные.Услуги, помогающие определить подходящее количество компоненты также предоставляются.

Модель двухкомпонентной смеси Гаусса: точек данных и равновероятность поверхности модели.

Модель гауссовой смеси — это вероятностная модель, которая предполагает все точки данных генерируются из смеси конечного числа Гауссовы распределения с неизвестными параметрами. Можно думать о смешанные модели как обобщающие кластеризацию k-средних для включения информация о ковариационной структуре данных, а также центры скрытых гауссиан.

Scikit-learn реализует разные классы для оценки по Гауссу смешанные модели, соответствующие различным стратегиям оценки, подробно описано ниже.

2.1.1. Гауссова смесь

Объект GaussianMixture реализует ожидание-максимизация (EM) алгоритм подбора моделей смеси Гаусса. Он также может рисовать эллипсоидов уверенности для многомерных моделей и вычислить Байесовский информационный критерий для оценки количества кластеров в данные.Предоставляется метод GaussianMixture.fit , который изучает гауссовский Модель смеси из данных поезда. Учитывая тестовые данные, его можно назначить каждому образец Гаусса, скорее всего, он принадлежит к использованию метод GaussianMixture.predict .

Модель GaussianMixture поставляется с различными опциями для ограничения оценивается ковариация классов разности: сферическая, диагональная, связанная или полная ковариация.

2.1.1.1. Плюсы и минусы класса GaussianMixture

2.1.1.1.1. Плюсы
Скорость

Это самый быстрый алгоритм для изучения моделей смеси

Агностик

Поскольку этот алгоритм максимизирует только вероятность, он не приведет к смещению средних значений к нулю или смещению размеров кластера к иметь определенные структуры, которые могут или не могут применяться.

2.1.1.1.2. Минусы
Особенности

Когда недостаточно очков за смеси, оценка ковариационных матриц становится сложной, и алгоритм, как известно, расходится и находит решения с бесконечное правдоподобие, если ковариации не регуляризируются искусственно.

Количество углекислого газа

Разделение смесей: можете ли вы разработать устройство для этого?

Области науки Биотехнологии
Сложность
Требуемое время Среднее (6-10 дней)
Предварительные требования Нет
Наличие материала Возможно, потребуется специальный заказ железных опилок и неодимовых магнитов.См. Подробности в списке материалов и оборудования.
Стоимость Низкая (20–50 долларов)
Безопасность Для разрезания пластиковой бутылки ножом и ножницами может потребоваться помощь взрослого. Соблюдайте все меры безопасности при обращении с неодимовыми магнитами; эти магниты никогда не должны сжиматься, никогда не сжимать пальцы или кожу, никогда не проглатываться, и их следует держать подальше от всех электронных устройств.Храните их в недоступном для маленьких детей и домашних животных месте. Если используется плита или духовка, должен помочь взрослый.

Аннотация

Вы когда-нибудь заглядывали в кухонный шкаф и находили контейнер с крошечными белыми зернами, но не были уверены, сахар это или соль? Они очень похожи. Как их отличить? Вы знаете, что сахар и соль очень разные на вкус. Вкус на самом деле называется свойством , и свойства используются для описания и идентификации различных материалов.Свойства также можно использовать для физического разделения вещей. В этом научном проекте вы будете использовать различные свойства, чтобы создать способ разделения смеси трех разных материалов: соли, песка и железных опилок.

Цель

Придумайте способ разделить смесь соли, песка и железной стружки, исходя из различных свойств материалов.

Поделитесь своей историей с друзьями по науке!

Да, Я сделал этот проект! Пожалуйста, войдите в систему (или создайте бесплатную учетную запись), чтобы сообщить нам, как все прошло.

кредитов

Тейша Роуленд, доктор философии, приятели науки

цитировать эту страницу

Здесь представлена ​​общая информация о цитировании. Обязательно проверьте форматирование, включая использование заглавных букв, для метода, который вы используете, и обновите цитату по мере необходимости.

MLA Стиль

Сотрудники Science Buddies. «Разделение смесей: можете ли вы разработать устройство для этого?» Друзья науки , 23 июня 2020, https: // www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/BioChem_p046/biotechnology-techniques/separating-mixtures-design-device. Доступ 17 января 2021 г.

APA Style

Сотрудники Science Buddies. (2020, 23 июня). Разделение смесей: можете ли вы разработать устройство для этого? Полученное из https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/BioChem_p046/biotechnology-techniques/separating-mixtures-design-device

Дата последнего редактирования: 2020-06-23

Введение

Соль и сахар очень похожи; они оба крошечные, белые зерна.Но вы можете легко отличить их друг от друга, потому что они очень разные на вкус. Вкус — это то, что называется свойством материи . Все, что вы видите вокруг себя, — это материя . Свойство материи — это, по сути, способ описания материи и то, как мы можем сказать, что она отличается от другой материи. Например, размер и цвет — это свойства материи, и мы можем использовать их, чтобы сказать, что и соль, и сахар представляют собой крошечные белые зерна. Вот в чем они похожи. Мы можем использовать другое свойство — свойство вкуса — чтобы описать разницу между сахаром и солью; сахар на вкус сладкий, а соль соленая!

Мы можем не только использовать свойства материи для описания чего-либо, но мы также можем использовать их для отделения чего-то от смеси.Ученые делают это в лабораториях все время, когда у них есть смесь, но хотят изучить только одну часть этой смеси. Какие важные свойства следует использовать, если вы хотите разделить разные части смеси?

Хотя вы, вероятно, знакомы с описанием вещей на основе их размера, цвета и вкуса, еще одно полезное свойство, с которым вы, возможно, не знакомы, связано с магнитами. Магнит создает вокруг себя невидимое магнитное поле .На некоторые типы материи это поле не влияет, но на другие типы материи. В частности, магнитные поля могут притягивать другие материалы, которые также обладают магнитными свойствами. Например, вы наверняка видели магнит, наклеенный на дверцу холодильника. Обычно это происходит потому, что дверь сделана из металла. Многие различные типы металлов, такие как железо, подвержены влиянию магнитов и могут притягиваться к ним, как показано на рисунке 1 ниже.


Рисунок 1. Магниты притягивают к себе некоторые виды материи. Например, магнит в верхней части этого рисунка притягивает к себе много порошковой стали. В стали есть железо, которое магнитно.

Если вы хотите разделить смесь, еще одно важное свойство вещества, которое можно использовать, — это растворимость (произносится соль-ты-БИХ-лух-ти). Мы думаем о растворимости, когда что-то растворяем в воде. Если вещество растворимо в воде , то это вещество растворит или исчезнет, ​​когда вы добавите его в воду.Например, представьте, как сахар растворяется в горячей воде для чая или в горячей чашке кофе. Сахар растворим в воде. Если что-то нерастворимое или нерастворимое , то оно не растворяется, и вы все равно будете видеть, как оно плавает в воде или на дне контейнера. Например, представьте, что вы бросаете кусок твердого гравия в ручей; он опускается на дно, но не растворяется в воде. Итак, гравий не растворяется в воде. Это означает, что у вас может быть смесь сахара (растворимого в воде) и гравия (нерастворимого в воде), а затем смешать их с водой (горячая вода лучше всего подходит для растворения вещей), и сахар исчезнет в воде, а гравий будет заметно отставлен.Но даже если растворимый материал станет невидимым, он все еще присутствует. Если бы вы что-то растворили в воде, а затем испарили всю жидкость, у вас снова остался бы сухой, растворимый кусок вещества (в данном примере сахар).

Наконец, ученые также часто используют плотность , что является еще одним свойством материи, когда они пытаются разделить смесь. Технически плотность — это масса , или вес объекта, деленная на его объем .По сути, это означает, что если у вас есть два камня одинакового размера, но один намного тяжелее другого, более тяжелый камень имеет большую плотность или плотнее, чем более легкий. Ученые часто используют машину, называемую центрифугой, для разделения различных материалов в зависимости от их плотности. В центрифуге пробирки заполняются какой-то смесью, а затем центрифуга в основном вращает эти пробирки очень быстро. По окончании прядения различные части смеси должны быть разделены в зависимости от их плотности, причем наиболее плотные части должны находиться на дне трубки, а менее плотные — выше в трубке.

В этом научном проекте вы разработаете и протестируете способ разделения смеси соли, песка и железных опилок на основе различных свойств вещества. См. Таблицу 1 в Методике эксперимента для получения информации об этих различных типах веществ и о том, как их можно разделить в зависимости от того, как они реагируют на магниты, их растворимость в воде и их плотность. Вам покажут, как сделать устройство для отделения железных опилок от песка с помощью магнитов. Вы можете добавить к этому устройству или создать новое устройство (или несколько устройств), чтобы получить полный протокол или процедуру для разделения смеси соли, песка и железных опилок.

Вы определите, насколько хорошо работает ваш метод, основываясь на урожайности и чистоте ваших результатов. Доходность — это то, сколько чего-то в итоге получится. Например, если у вас есть смесь соли, песка и железных опилок, и в смеси есть 1 стакан (C) каждой из них, и вы можете отделить ½ C железных опилок, ваш выход для железа заявка будет составлять ½ C. Вы также можете рассчитать процентную доходность , которая позволяет вам увидеть, сколько вы получили в итоге с по сравнению с , с какой вы начали.Например, процентный выход железных опилок в этом примере будет составлять 50% (поскольку вы начали с 1 ° C и закончили с ½ C, а ½ C составляет 50% от 1 ° C). Чем выше урожай, тем лучше работает ваш протокол! Чистота — вот насколько чистота ваш результат; другими словами, есть ли у вас заражение, вещей, которые вам не нужны. Например, если вы хотели отделить железные опилки от соли, но в итоге в ваших железных опилках осталось немного соли, соль будет , загрязнение .Если у вас много загрязняющей соли, то железные опилки не очень чистые, но если у вас только немного загрязняющей соли, тогда железные опилки могут быть очень чистыми. Чем чище ваши результаты, тем лучше работает ваш протокол!

Это довольно открытый научный проект с множеством возможных решений и возможностей для творческого поиска. Так что будьте готовы разработать устройства и методы, которые разделят вашу смесь!

Термины и понятия

  • Дело
  • Собственность материи
  • Магнит
  • Растворимость
  • Растворимый
  • Растворять
  • Нерастворимый
  • Плотность
  • Центрифуга
  • Протокол
  • Урожайность
  • Чистота

Вопросы

  • Как вы думаете, можно отделить железные опилки, смешанные с песком?
  • Какие материалы притягиваются к магнитам?
  • Как можно разделить смесь двух веществ, если один растворяется в воде, а другой — нет?
  • Что такое плотность?
  • Какую машину можно использовать для разделения предметов по их плотности?

Библиография

Вы можете провести дополнительные исследования, посетив следующие веб-сайты, на которых представлена ​​информация о веществе, магнитах, растворимости и центрифугах:

  • Рейдер, А.(нет данных). Иметь значение. Chem4kids.com Рейдера. Проверено 13 августа 2013 г..
    • .
  • Рейдер, А. (нет данных). Что такое магнит? Physics4kids.com Рейдера. Проверено 13 августа 2013 г..
    • .
  • Kids.Net.Au. (нет данных). Растворимость. Проверено 13 августа 2013 г..
    • .
  • Вуд, К. (2012, 20 сентября). Центрифуги. Объясни это. Проверено 13 августа 2013 г..
    • .

Для создания графиков посетите этот веб-сайт:

  • Национальный центр статистики образования, (нет данных). Создать график .Проверено 25 июня 2020 г.

Лента новостей по этой теме

Примечание: Компьютеризированный алгоритм сопоставления предлагает указанные выше статьи. Это не так умно, как вы, и иногда может давать юмористические, нелепые или даже раздражающие результаты! Узнать больше о ленте новостей

Смеси


Что такое смесь

Смесь состоит из маленьких кусочков одного или нескольких веществ, смешанных вместе.Обычно части могут быть отделены друг от друга физическими средствами , потому что это не включает никаких химических реакций или связей.

Типы смесей
Смесь может включать два или более веществ одной или разных фаз. Например, вы можете смешивать воду и песок (жидкое и твердое), сахар и соль (твердое и твердое), воду и масло (жидкость и жидкость) или азот и кислород (газ и газ). Понятно, что смеси могут сильно различаться и могут быть гомогенными или гетерогенными .

Гомогенная смесь:
Смеси включают смешивание веществ , поэтому давайте сначала проясним, что такое гомогенное вещество . Когда образец вещества имеет одинаковый состав, мы называем это вещество однородным веществом. Стакан с водой будет иметь одинаковый химический состав (). Это делает его однородным веществом. Кусок золота также будет иметь такой же химический состав, что делает его однородным веществом. Гомогенные смеси ведут себя аналогичным образом — образующиеся вещества имеют одинаковый химический состав. Сплавы и Растворы представляют собой гомогенные смеси.
Нажмите на каждую, чтобы узнать больше:

Гетерогенная смесь
Смесь также может приводить к образованию двух или более фаз, четко разделенных границами. Очень часто разделение хорошо видно невооруженным глазом. Гетерогенная смесь — это смесь, не имеющая однородных свойств и состава.Взгляните на миску хлопьев с орехами. В полной ложке наверняка будет другое количество орехов, чем во второй случайно взятой ложке. Другой пример — возьмите в ладони немного морского песка. Присмотритесь к нему внимательно, и вы заметите, что одни частицы песка больше других, а цвет некоторых частиц тоже может быть другим. Они НЕ единообразны!
Гетерогенные смеси включают коллоиды, эмульсии или суспензии .
Нажмите на каждую, чтобы узнать больше:

Нажмите на вышеуказанные гетерогенные смеси, чтобы узнать о них больше.


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *