خلوص یا خالص بودن به معنای عدم وجود ناخالصی است. در آزمایشگاه‌های شیمی درصد خلوص مواد شیمیایی را اندازه‌گیری می‌کنند تا بتوانند با اطمینان از آنها در آزمایش‌های شیمیایی استفاده کنند. از تست‌های متعددی برای تعیین درصد خلوص مواد استفاده می‌شود، اما در نهایت تمامی آنها عددی را برحسب درصد اعلام می‌کنند که به عنوان درصد خلوص آن ماده شناسایی می‌شود. برای تعیین درصد خلوص، روش‌های بصری ساده‌ای تا تکنیک‌های پیچیده آزمایشگاهی وجود دارد، که به عنوان یک شیمیست می‌توانید از آنها در آزمایشگاه استفاده کنید.
درصد خلوص
درصد خلوص چگونه مشخص می‌شود و چه اهمیتی دارد؟
در آزمایشگاه‌ه‌های شیمیایی مواد بسیاری وجود دارد که ترکیبات آنها به همراه درصد خلوص باید بر روی برچسب‌های آنها اعلام شود. اگر درصد خلوص ماده اولیه‌ای که استفاده می‌کنیم، مقداری نباشد که ما نیاز داریم امکان عدم ساخته شدن ماده نهایی زیاد می‌شود، بنابراین باید پیش از شروع به انجام آزمایش به آن دقت کنید.
البته باید به این نکته دقت کنید که علاوه‌بر درصد خلوصی که بر روی بسته نوشته شده است باید بتوانید درصد خلوص را با روش‌های دیگر آزمایشگاهی محاسبه کنید؛ زیرا مواد شیمایی که تولید می‌شوند آنچنان خالص نیستند. اگر می‌خواهید برای رشته شیمی آموزش ببینید می‌توانید به آموزش شیمی رایمون لب مراجعه کنید.
درصد خلوص
درصد خلوص چیست؟
برای تعریف درصد خلوص می‌توانیم آن را مقدار ماده خالص در هر 100 گرم از ماده ناخالص تعریف کرد. برای مثال اگر روی یک بسته از سدیم کلرید درصد خلوص را 8.99 درصد گزارش کرده باشند، به این معناست که در هر 100 گرم از این ماده، 8.99 گرم سدیم کلرید وجود دارد.
درصد خلوص
انواع درصد خلوص کدام ها هستند؟
درصد خلوص که به معنای مقدار ماده خالص به کل ماده موجود است برای تعیین بسیاری از موارد ضروری است. در ادامه تعدادی از انواع درصد خلوص را آورده‌ایم.
- درصد وزنی-وزنی (w/w)
- درصد وزنی-حجمی (W/v)
- درصد حجمی-حجمی (v/v)
روش های تعیین درصد خلوص
برای بدست آوردن درصد خلوص مواد آزمایشگاهی در آزمایشگاه شیمی روش‌های متعددی وجود دارد. با استفاده از زیرنوشت‌های فرمول‌های مواد شیمیایی می‌توانید تعداد مول‌های عنصرهای سازنده آن ماده شیمیایی را بدست بیاورید و پس از آن وزن اتمی عناصری که در آن ماده وجود دارند را توسط وزن اتمی عنصرهای آن بدست می‌آورند. با استفاده از سه روشی که در ادامه آمده‌اند می‌توانید درصد خلوص مواد را بدست بیاورید. برای یادگیری شیمی تخصصی بر روی لینک آموزش شیمی تخصصی کلیک کنید.
-
- در روش اول اگر جرم یک ماده خالص و درصد خلوص آن را داشته باشید می‌توانید جرم ماده دیگر را از طریق معادله بدست بیاورید. پس از آنکه جرم ماده خالص را بدست آوردید می‌توانید درصد خلوص آن را با استفاده از استوکیومتری بدست آورید. به این صورت که جرم ماده خالص را بر جرم ماده ناخالص تقسیم کرده و آن را ضربدر 100 می‌کنیم. نکته‌ای که باید در این روش به آن دقت کنید این است که در صورت موازنه نبودن معادله‌تان، ابتدا آن را موازنه کنید و سپس شروع به محاسبه درصد خلوص کنید.
- در روشی دیگر شما درصد خلوص را دارید و به مقدار ماده ناخالص نیاز دارید. در این حالت شما می‌توانید با استفاده از رابطه استوکیومتری، مقدار ماده خالص را بدست بیاورید. پس از آنکه مقدار ماده خالص را بدست آوردید، می‌توانید با گذاشتن آنها در فرمول، می‌توانید مقدار ماده ناخالص را بدست بیاورید.
- در روش سوم شما مقدار ماده ناخالص را دارید و نیازی نیست تا از آن برای بدست آوردن درصد خلوص استفاده کنید. می‌توانید در این حالت با استفاده از روابط استوکیومتری می‌توانید مقدار ماده خالص را بدست بیاورید.
درصد خلوص
روش های تعیین درصد خلوص مواد شیمیایی
برای تعیین درصد خلوص مواد شیمیایی در آزمایشگاه‌های مواد شیمیایی روش‌های متعددی وجود دارد که از آنها استفاده می‌کنند. در زیر 5 روشی که بیشترین کاربرد و استفاده را در آزمایشگاه‌های شیمی دارند معرفی می‌شوند.
مقایسه فیزیکی با نمونه خالص
این روش یکی از آسان‌ترین روش‌ها برای اندازه‌گیری درصد خلوص است. در این روش فقط نمونه را با یک نمونه خالص معتبر مقایسه می‌کنند تا درصد خلوص نمونه موردنظر را بدست بیاورند. در مورد این روش بحث‌ها و نظرات متفاوتی وجود دارد، اما واضح است که این روش می‌تواند تفاوت بین ماده خالص و ناخالص را شناسایی کند. مقایسه فیزیکی برای نشان دادن ناخالصی‌های انبوه مثل ناخالصی‌های رنگی و آلودگی‌ها بسیار کاربرد دارد. همچنین میتوان از طریق بوییدن تفاوت بین نمونه خالص و ناخالص را مشخص کرد، اما دقت کنید که ممکن است بعضی از نمونه‌ها سمی باشند به همین دلیل نمی‌توان آنها را بویید، چشید یا لمس کرد. برای یادگیری کار کردن در آزمایشگاه شیمی بر روی لینک کارآموزی شیمی کلیک کنید.
درصد خلوص
متد رنگ سنجی برای پیدا کردن درصد خلوص
بعضی از ترکیبات شیمیایی زمانی که در معرض برخی مواد قرار می‌گیرند رنگشان تغییر می‌کند. در روش هم میتوان ناخالصی را تشخیص داد و هم درصد آن را تشخیص داد. کاربرد این روش در تعیین داروهای غیرقانونی مانند کوکایین و هروئین است. برای یادگیری شیمی عمومی بر روی لینک آموزش شیمی عمومی کلیک کنید.
استفاده از ترکیبات نشاندار برای پیدا کردن درصد خلوص
ترکیبات نشاندار، ترکیبات کربنی هستند که برای اجزای شیمیایی یک ترکیب استفاده می‌شوند.
درصد خلوص
آزمون های آنالیتیکال
روش آزمون آنالیتیکال روشی مرجع و دقیق است که از سایر روش‌های تعیین درصد خلوص حرفه‌ای‌تر است. انجام تیتراسیون، طیف سنجی مادون قرمز، کروماتوگرافی و چرخش نوری از روش‌هایی هستند که در دسته آزمون آنالیتیکال قرار می‌گیرند. این روش‌ها یک فرآیند استاندارد هستند که برای مواد مختلف استفاده می‌شود. در روش‌های آزمون آنالیتیکال حضور و تعداد ناخالصی‌ها را نشان می‌دهند.
درصد خلوص
نتیجه گیری
برای کار کردن در آزمایشگاه شیمی شما نیاز دارید تا درصد خلوص موادی را که با آنها کار می‌کنید را داشته باشید تا بتوانید نتایجی را که مدنظرتان هست بدست بیاورید. گاهی اوقات با نداشتن درصد خلوص مدنظرتان ممکن است نتیجه آزمایش چیزی نباشد که انتظار داشته‌اید.
سلام
برای محاسبه درصد خلوص در آزمایشگاه شیمی فرمول شیمیایی وجود نداره؟