Расчеты при приготовлении водных растворов. Как правильно сделать цементно-песчаный раствор своими руками? Поместить раствор

В нормативах ГОСТ прописаны пропорции цементных растворов, используемых для различных целей.

Пропорции бетонной смеси во многом зависят от марки, применяемых наполнителей и добавок, а также от вида конструкции и места ее расположения.

В приготовлении раствора цемента для монтажа крупноблочных сооружений, каменной кладки и других видов работ следует строго соблюдать соотношение компонентов.

Разновидности цементных растворов:

• кладочный,
• штукатурный,
• облицовочный.

Для прослоек и швов используются составы М150, М300 и М400, для покрытий – М200, М300, для стяжек лучше всего взять М150 и М200.

От того, насколько грамотного будет приготовлен цементный раствор, зависит прочность кладки и крепость конструкции, а также долговечность задания в целом.

При необходимости раствор может содержать добавки или быть без них, иметь густую или жидкую консистенции.

Производят цементный раствор из следующих компонентов:

• цемент,
• вода,
• песок,
• пластификаторы и добавки (в зависимости от требований, предъявляемых к составу).

С помощью добавок можно получить быстрозастывающий, сульфатостойкий, гидрофобный, пластифицированный, пуццолановый, цветной, белый и другие виды цементного раствора. В их производстве применяется цемент разных марок - М100-М600. Однако это вовсе не означает, что для того чтобы получить смесь М400, необходимо использовать цемент той же марки.

В производстве бетонных смесей применяется технология смешивания основного материала, а также песка и воды в определенных пропорциях.

Например, из цемента М400 путем добавления 4-х ведер песка с соблюдением пропорции 1:4, мы получим марку раствора М100. Чтобы приготовить раствор М100 из цемента М500, вместо 4 ведер песка необходимо добавить 5 ведер.

Цементно-известковый раствор првильные пропорции

Рассмотрим, как приготовить смесь для возведения наземных объектов при условии, что относительная влажность внутри дома не будет более 60% либо для фундаментов, возведенных на грунтах, содержащих небольшое количество влаги.

При марке бетонного раствора М10 и цемента М150 будет применяться пропорция 1:1,2:9,5 (соответственно - цемент: известь: песок), для раствора М50 и цемента М200 – пропорции 1:0,3:4, при условии использования цемента М400 – 1:0,9:8. Получение смеси М100 (М500) соотношение компонентов - 1:0,5,:5,5, для М150 (из М400) пропорции – 1:0,2:3 и для раствора М200 (из цемента М400) – пропорции составят 1:0,1:2,5.

Растворы, применяемые в наземных конструкциях, где относительная влажность превышает 60%, а также при возведении фундаментов на влажных грунтах будут производиться с учетом следующих пропорций:

• М10 из цемента М150 – 1:1:9, для смеси М50 (из М300) соотношение компонентов 1:0,6:6, для М 100 из М400 – пропорции 1:0,4:4,5, приготовление раствора М150 (из цемента М500) – 1:0,3:4 и для смеси М300 (из М400) пропорции составят 1:0,7:1,8.

Замешиваем цементно-песчаный раствор своими руками

При возведении фундаментов и иных конструкций ниже уровня подземных вод либо на грунтах насыщенных влагой, цементный раствор производится с соблюдением следующих пропорций:

• марка раствора М100 из цемента М400 и строительного песка будет иметь пропорции – 1:4,5, для смеси М150 (М400) – 1:3, для смеси М300 из М500 пропорции – 1:2,1.

Более подробно соотношение элементов цементных растворов прописаны в таблицах СП 82-101-98.

Важно точно соблюдать пропорции. Нехватка песка может привести к быстрому застыванию смеси, а его избыток – к обсыпанию. Вода также имеет большое влияние на характеристики и консистенцию смеси.

В зависимости от содержания воды в цементом растворе их делят на:

• жирный – в смеси мало воды, поэтому она быстро застывает и после высыхания растрескивается;
• тощий – воды слишком много. Такая смесь может не схватиться;
• нормальный – при смешивании компонентов все пропорции соблюдены максимально точно. Такая смесь застывает небыстро и после затвердевания бетон не растрескивается, а обладает требуемой прочностью и надежностью.

Вводить воду в смесь можно небольшими порциями. При этом стоит помнить, что разница между низкокачественным и хорошим бетонным раствором заключается все в 2% воды.

Вместо пластификаторов и минеральных добавок многие строители предпочитают обычное моющее средство. Оно обеспечивает смеси пластичность и делает ее более удобной в работе.

Однако слишком большое количество моющего средства может привести к вспениванию, раствор станет похож на вату и утратит свои свойства. На один замес следует добавлять 50-100 г.

Как правильно готовить цементный раствор

Смешивать компоненты можно вручную либо в бетономешалке. Второй вариант гораздо быстрее, удобнее и эффективнее. Если планируется приготовление бетонных растворов в больших количествах без бетономешалки не обойтись.

Заливаем чистую воду, добавляем моющее средство и начинаем засыпать цемент и песок (половину требуемого количества). После того, как смесь стала однородной добавляем оставшийся песок и размешиваем 3-5 минут. В итоге должен получиться цементный раствор без комков и воздушных пузырьков.

Если смешивание компонентов производиться вручную, то изначально в отдельной емкости следует перемешать цемент и песок в сухом виде, далее в ней создают воронку и начинают небольшими порциями вливать воду. Размешиваем смесь до консистенции сметаны. На поверхности готового раствора должен просматриваться четкий след лопаты.

Растворы с известной концентрацией, которые служат для определения концентрации других растворов, называются стандартными или рабочими. Это некоторые растворы кислот, щелочей, солей.

Метод точной навески. Предполагает работу с растворами, которые не меняют свою молекулярную массу и объем при взаимодействии с воздухом. К таким веществам относятся щавелевая кислота, сода, бура (Na 2 B 4 O 7 ·10H 2 O), бихромат калия и ряд других веществ. На аналитических (погрешность таких весов составляет 0,0002г) весах точно взвешивают вещество и переносят в мерную колбу для растворения, доводят до метки растворителем (водой) и тщательно перемешивают.

Растворы точной навески можно приготовить лишь для немногих веществ. Эти вещества должны отвечать следующим требованиям:

Чистое вещество

Постоянный состав

Устойчивость вещества на воздухе и в растворе.

Такие соединения называются установочными. К ним относятся: щавелевая кислота (Н 2 С 2 О 4 · 2Н 2 О), тетраборат натрия (бура) (Na 2 B 4 O 7 · 12H 2 O), дихромат калия (K 2 Cr 2 O 7). Для всех других веществ растворы готовят из неточной навески или разбавлением.

Фиксанальный метод. Предполагает приготовление растворов из фиксаналов. Фиксанал - ампула с сухим веществом или раствором с точно известной концентрацией. Фиксанал разбивают и переносят в колбу для растворения. Этот метод считается наиболее точным.

Метод приблизительной навески. Предполагает работу с растворами, которые меняют свою массу на воздухе, например, перманганат калия. Работать с такими растворами нельзя, поэтому перед применением их в качестве стандартных, необходимо оттитровать другим раствором с точно известной концентрацией.

Метод разбавления. Из раствора с точно известной концентрацией готовят разбавлением раствор другой концентрации. Концентрация полученного раствора зависит от концентрации исходного.

1.5.Решение задач на приготовление растворов с массовой долей (%) концентрации.

Задача 1. Как приготовить 500 г раствора С 6 Н 12 О 6 с массовой долей равной 10% ?

Дано: Решение:

m (р-ра С 6 Н 12 О 6) = 500 г

ωС 6 Н 12 О 6 = 10% 1. Определяем массу С 6 Н 12 О 6 согласно

Формуле: m (в-ва) =

Найти: m (С 6 Н 12 О 6) = ? m (С 6 Н 12 О 6) =

2. Определяем массу воды согласно формуле:

m (р-ра) = m (р-ля) + m (вещ-ва), m (Н 2 О) = m (р-ра) – m (в-ва),

m (H 2 O) = 500 – 50 = 450 г.

Согласно формуле: , где ρ – плотность раствора, m – масса раствора, V – объём раствора. Определяем V (H 2 O) = .

Ответ: чтобы приготовить 500 г раствора глюкозы с массовой долей 10%, необходимо отвесить на весах 50 г глюкозы, отмерить любой мерной склянкой 450 мл воды, поместить этот раствор в любую подходящую посуду и перемешать.

Задача 2. Как приготовить 800 мл раствора NaCl с массовой долей равной 12% и плотностью равной 1,1 г/мл?

Дано: Решение:

V (р-ра) = 800 мл

ρ = 1,1 г/мл 1. Определяем массу р-ра NaCl согласно

Формуле: m (р-ра)=800 мл · 1,1г/мл = 880 г

Найти: m (NaCl) = ? m (H 2 O) = ?

2. Определяем массу NaCl согласно формуле: m (в-ва) =

3. Определяем массу воды согласно формуле:

m (Н 2 О) = m (р-ра) – m (в-ва),), m (Н 2 О) = 880 – 105,6 = 774,4 г или 774,4 мл, т.к. плотность воды равна 1 г/мл.

Ответ: для приготовлшения 800 мл раствора хлорида натрия с массовой долей равной 12 %, необходимо отвесить на весах 105,6 г NaCl, отмерить любой мерной склянкой 774,4 мл воды, поместить все это в любую подходящую посуду и перемешать.

Задача 3 Приготовить 100 г ра-ра MgSO 4 c ω = 2 % из р-ра MgSO 4 c ω = 10 % ?

Дано: Решение:

ω 1 (MgSO 4) = 10 %

m 2 (MgSO 4) р-ра = 100 г

ρ = 1,1 г/мл 1. Определяем массу чистого MgSO 4

Содержащегося в 100 г 2 % р-ра MgSO 4

Найти: m 1 (MgSO 4) = ? m (в-ва) = ,

m (H 2 O) = ? m (MgSO 4) =

2. Определяем массу р-ра MgSO 4 (исходного) с ω = 10 % содержащего 2 г чистого MgSO 4 , m 1 (MgSO 4) =

3. Определяем объём исходного (первого) р-ра MgSO 4 с ω = 10 %

V р-ра = , V р-ра (MgSO 4) =

4. Определяем массу Н 2 О, которая необходима для разбавления исходного раствора MgSO 4 .

m (H 2 O) = 100 – 20 = 80 г или для чистой воды 80 мл.

Ответ: для приготовления 100 г раствора MgSO 4 с массовой долей равной

2 % из раствора MgSO 4 с массовой долей 10 % и ρ = 1,1 г/мл, необходимо отмерить из бюретки 18,2 мл 10 % р-ра MgSO 4 , поместить их в колбу, добавить туда цилиндром 80 мл воды и перемешать.

Согласно СП 63.13330 марка (по новому класс) прочности бетона, использующегося для монолитного фундамента, должны соответствовать температурному и влажностному режиму эксплуатации. Чтобы сделать цементный раствор, обеспечивающий максимальный ресурс подземной конструкции, необходимо подобрать рекомендованный этим сводом правил состав смеси.

Каждой марке бетонного раствора примерно соответствует следующий класс прочности (М – марка, B — класс):

• М400 – B30
• М300 – B22,5
• М200 – B15
• М100 – B7,5
• М350 – B25
• М250 – B20
• М150 – B10

С учетом экономичного расхода цемента при самостоятельном изготовлении бетона для монолитного фундамента зависимость марочной прочности от типа почвы и технологии строительства коробки дома выглядит следующим образом:

Чтобы сделать монолитную конструкцию прочной, необходимо использовать цемент марки от М400. Обычно все пропорции компонентов указываются именно для вяжущего с этими характеристиками. Чтобы правильно приготовить раствор, обеспечив заданную марочную прочность в бетономешалке, следует ориентироваться на следующее соотношение компонентов:

П/Ц/Щ — песок/цемент/щебень

Для химической реакции образования цементного камня (гидратация) бетону достаточно объема воды, составляющей. Однако¼ от массы цемента этого количества не хватит, чтобы нормально замешать продукт даже в условиях растворного узла. Избыточная влага самостоятельно испаряется из бетона при наборе прочности материалом в первые 28 суток.

Максимальная морозостойкость фундамента достигается рациональным подбором водоцементного соотношения В/Ц. Рекомендуется использовать 0,5 – 0,6 частей воды по массе относительно общего веса цемента, используемого в замесе. Например, для 100 кг цемента (два мешка) это составит 50 – 60 литров.

Важно! При недостаточной пластичности и удобоукладываемости категорически запрещено добавлять воду в готовую смесь. Лучше использовать Суперпластификатор либо любое гелеобразное моющее средство (например, Фейри).

Требования к компонентам смеси

Портландные цементы изготавливаются промышленным способом, что резко снижает вероятность «некондиции». Нерудные материалы, являющиеся основными наполнителями бетона, приобретаются застройщиком навалом. Поэтому очень важно правильно выбрать щебень и песок у производителя. Не рекомендуется разводить смесь водой из природного водоема с неизвестным составом. Поэтому необходимо учесть нижеприведенные требования к компонентам раствора.

Цемент

Чтобы сделать фундамент с необходимыми эксплуатационными характеристиками, необходимо выбрать портланд цемент марки М400 и выше. Процессы гидратации (формирование цементного камня) лучше протекают при температуре воздуха от + 5 до + 20 градусов C. Поэтому при бетонировании в жару или межсезонье следует выбрать быстротвердеющие модификации с литерой Б в маркировке.

Перед тем, как вскрыть мешок и развести цемент водой согласно технологии, необходимо удостовериться в сроке годности:

• в течение 60 дней с момента расфасовки продукт гарантированно имеет заявленную прочность;
• в первые 3 месяца он теряет до 20% характеристик;
• через полгода прочность не может быть выше 70% от заявленной;
• через год цемент теряет 40% прочности, после чего, его не стоит использовать в ответственных конструкциях.

Совет! Замесить бетон для выравнивающей стяжки-подбетонки можно из бюджетного цемента М200. При этом в кубе продукта должно содержаться 220 – 240 кг вяжущего.

В состав смесей для конструкций самого фундамента должен входить цемент от М400, обеспечивающий марочную прочность B15 – B25. Если в проект заложен бетон B30, необходимо использовать цемент от М500.

Песок

Основная часть вредной для бетонных конструкций глины содержится именно в песке. Конструкционный материал разрушается, когда насыщенная влагой глина увеличивается в объеме. Поэтому в раствор лучше всего добавлять речной либо мытый карьерный песок со следующими характеристиками:

• фракция 0,15 – 5 мм;
• содержание глины в пределах 3%;
• процент мелких частиц до 0,65 мм в пределах 3%;
• плотность насыпная от 1400 кг/м³.

Внимание! В обычном карьерном песке (не промытом) содержится максимальный процент глины. При использовании природного песка из пятна застройки в нем может содержаться органика, ил, которые придется вымывать известковым молочком, так как водой сделать это не удастся. Однако в некоторых карьерах чистота песка бывает вполне приемлемой.

Правильно подобрать количество песка в зависимости от фракции щебня можно по таблице из методички строительной ГО Мастек:

• засыпать треть 2 л бутылки этим материалом, залить воду, взболтать;
• попробовать сжать нерудный материал в кулаке.

В первом случае об излишнем количестве глины сообщит интенсивное замутнение рыжего цвета, которое долго не будет оседать. Во втором варианте из материала легко формируется комок, не рассыпающийся после разжатия пальцев.

Чтобы сделать фундамента с высокими эксплуатационными свойствами, необходимо использовать соответствующий щебень. Этот нерудный материал имеет следующие характеристики:

• прочность – 300 – 800 единиц;
• морозостойкость – F50 – F150;
• лещадность – I – V группа;
• радиоактивность – повышенный радиофон бывает исключительно у гранитного щебня, поэтому в жилищном строительстве используется только продукт I класса.

Щебень получают дроблением горных пород (доломит, гравий, гранит) с изначально неодинаковыми свойствами:

• известняк (доломит) – бюджетная цена, низкая прочность;
• гранит – стоит дороже прочих материалов, обладает максимальными характеристиками;
• гравий – средняя цена, свойства.

Для получения цементного раствора проектной марки прочности рекомендуется применять щебень с прочностью:

Поэтому в состав бетона B15 может входить бюджетный доломитовый щебень. Чтобы получить марочную прочность B20 – B25, можно применить гравийный щебень. Для высокопрочных бетонов B25 – B30 используется исключительно гранитный материал фракции 5/10 либо 5/20 мм.

Внимание! Не стоит покупать гранитный щебень у непроверенных поставщиков, предлагающих низкие цены при отсутствии сопроводительной документации. В 90% случаев застройщик рискует получить нерудный материал II класса с повышенным радиофоном, пригодный лишь для возведения дорог.

Вода

В идеале правильно разводить раствор можно очищенной природной либо водопроводной водой. На практике часто используются водоемы в непосредственной близости от стройплощадки. При этом необходимо учесть, что для фундамента вредно:

• пленки нефтепродуктов на поверхности воды;
• рН ниже 4, выше 12,5 единиц;
• растворенные соли в концентрации 5000 мг/л;
• взвеси от 200 г/л;
• органика от 10 мг/л.

Цемент в этом случае хуже вступает в реакцию, повышаются сроки гидратации.

Важно! Водонепроницаемость бетонов можно регулировать даже без специальных добавок соотношением В/Ц. Например, раствор с водоцементным отношением 0,6 по умолчанию будет иметь проницаемость W6. Если развести бетон с В/Ц 0,45, можно получить проницаемость W8, пригодную для эксплуатации в грунтах с высоким УГВ.

Как приготовить раствор правильно

Химическая реакция воды с цементом начинается сразу после смешивания этих компонентов. Однако процесс формирования структуры цементного камня начинается только после укладки и виброуплотнения бетона. При самом тщательном перемешивании вручную прочность конструкционного материала гарантированно будет ниже на 40%, нежели внутри бетономешалки.

Чтобы цементный раствор для фундамента не прилипал к внутренним стенкам бункера, используется технология:

• подача в крутящийся барабан 20% воды, входящей в состав бетона;
• засыпка 1/3 песка, половины цемента;
• добавление оставшихся частей вяжущего, наполнителей, воды.

Если для заливки фундамента используется маленькая бетономешалка, порядок работ изменяется. Вначале в барабане перемешивается половина цемента, песка, щебня, затем подается все количество воды, засыпаются остатки наполнителя и вяжущего.

Цементный раствор обычно готов уже через 1,5 – 2 минуты в зависимости от соотношения В/Ц, пластичности бетона. Ввиду больших объемов для фундамента смесь вырабатывается сразу. Если бетон подмешивался для выполнения заключительных операций на сложных участках, максимальное время перемешивания не может превышать 2,5 часов. Вода реагирует с цементом, лишняя влага начинает испаряться. При этом добавлять ее для повышения пластичности запрещено.

Таким образом, выбор компонентов бетона, марочной прочности зависит от сборных нагрузок, характеристик грунта и технологии возведения стен. При изготовлении смеси на стройплощадке следует использовать бетономешалки.

Совет! Если вам нужны подрядчики, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ которые нужно выполнить и к вам на почту придут предложения с ценами от строительных бригад и фирм. Вы сможете посмотреть отзывы о каждой из них и фотографии с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает.

Цемент – это вяжущий порошок, который используется для изготовления кладочных и штукатурных растворов, а также создания бетонных конструкций (фундаментов, стяжек). Чтобы правильно замешать состав с песком и водой, нужно точно рассчитать их пропорции. Если нарушить технологию приготовления, то он получится чересчур тощим или жирным, он будет растрескиваться или осыпаться.

Зависят от назначения. Для кладки кирпича и штукатурки требуются составы с разным соотношением песка и цемента. Воду используют только чистую – питьевую, дождевую, но, ни в коем случае не озерную или морскую. Если она будет засорена, то на кладке или штукатурке через время проявится плесень. В качестве наполнителя может применяться и щебень, опилки или шлак.

Чтобы повысить пластичность, добавляются специальные пластификаторы или жидкое мыло. Их количество не должно превышать 5%-10% от объема цемента. Если будет больше, то снизятся адгезионные характеристики состава. Для повышения устойчивости к низким температурам или влаге также вводятся специальные добавки (по инструкции указанной их производителем).

Нужно подготовить все инструменты и компоненты, так как смеси начинают схватываться через 45 мин, если не использовались добавки или быстро затвердевающий портландцемент. Если в раствор влить воды после того как он застыл, все его технические характеристики станут значительно хуже.

Через сито просеивают цементный порошок и песок, чтобы удалить мусор и комочки. Если песок сырой, то лучше его заранее просушить. Если грязный, то промыть и оставить до полного высыхания. Иначе из-за избыточной влажности он нарушит водоцементное соотношение, и состав получится жидким.

Главное правило, которое всегда нужно соблюдать при замешивании – это однородность. Все компоненты должны быть тщательно перемешаны. Наличие комков снизит характеристики, в том числе и прочность.

Разводить раствор можно в любой емкости. Главное, чтобы была больше приготавливаемого количества смеси, тогда во время перемешивания она не выплеснется наружу. Для этой цели можно использовать ванну, тазик или ведро. Для размешивания применяют лопату, мастерок, дрель со специальной насадкой миксером или бетономешалку.

Последовательность замешивания зависит от способа приготовления – вручную или с помощью бетоносмесителя. Если будут разводить первым методом, то отмеренные пропорции компонентов засыпаются по одному, сначала песок, затем цемент и вода. Если используется бетономешалка, то заливается вода, а потом добавляются остальные элементы.

Время замешивания составляет 5 мин. Необходимо следить, чтобы смесь получалась однородной, без комков. Густота зависит от цели применения. Если планируется использовать добавки, то их разводят заранее (если это допускается их производителем).

Пропорции компонентов

Соотношение песка, цемента и воды зависит от цели использования. Могут быть замешаны следующие виды:

1. Для штукатурки. Пропорция приготовления следующая – 1 часть цемента, 3 части песка. Воды вливается столько же, сколько и порошка. Если раствор будет использоваться внутри помещения, то минимальная марка вяжущего – М150-М200. Для фасадных работ применяется М300. Чтобы смесь стала более пластичной и можно было наносить ее тонким слоем, добавляют известь, но не больше половины от объема песка.

2. Для кладки кирпичей. Пропорция компонентов: 1 часть порошка, 4 ч песка. Воды берется половина от объема вяжущего, марка – М300-М400. Дополнительно можно добавить известь (гашенную) – 30% от количества порошка, а также 50 г жидкого мыло, чтобы состав стал более пластичным. Последовательность приготовления – вливается вода, затем цемент без смешивания с песком, потом остальные наполнители. Смесь считается правильно замешанной, если она не стекает с плоскости, наклоненной под углом 40°.

3. Для фундаментов. Разводить компоненты нужно в следующем соотношении: 1 часть цемента, 2 ч песка и 4 ч щебня или другого крупного наполнителя. Воды берется половина от вяжущего М500, минимальная марка – М400. Развести такой состав лучше всего в бетономешалке, так как вручную достичь однородной и равномерной консистенции будет сложно, особенно, если большие объемы.

4. Бетонная стяжка. В этом случае применяются только высокие марки – от М400, пропорция – 1 к 3. Воды берется половина от объема вяжущего.

5. Железнение. Соотношение песка и цемента одинаковое. Известь добавляется в объеме 10% от количества вяжущего.

Марка цемента должна быть больше в 2 или 3 раза марки раствора. Если необходимо замешать состав М300, то используется порошок М150-М200, но не меньше. Для кладки кирпичей потребуется М50-М100, штукатурки – М50-М100, бетонной стяжки – М100-М200, фундамента – М200-М300.

Не следует брать цемент, который хранился длительное время в открытом виде. Даже запакованный порошок теряет часть своей прочности через 2 месяца с момента изготовления. Старый цемент можно применять лишь для тех работ, где он не будет подвергаться нагрузкам или находиться в агрессивных условиях. Чтобы в этом случае повысить марку раствора, необходимо увеличить пропорцию порошка.

Замешивая смесь, не рекомендуется вливать сразу весь объем воды, а лишь большую ее часть, примерно 85%, затем вводится оставшаяся. Чтобы правильно влить жидкое мыло без образования пены, его заранее разводят и дают постоять несколько минут, за это время пена исчезнет. После его медленно вливают и перемешивают еще 5 минут.

Разводить цементно-песчаный раствор следует при температуре не ниже +5°С. При замешивании в бетономешалке он получится намного качественнее, чем при ручном способе. Готовый состав необходимо использовать сразу после изготовления. Для повышения теплоизоляционных характеристик часть песка можно заменить перлитом. Если нужно замешать большой объем, то лучше сначала сделать тестовый замес, и убедиться в правильно подобранном соотношении компонентов. Чтобы не ошибиться в пропорциях, рекомендуется приобрести специальный дозатор.

Простые химические растворы можно легко приготовить различными способами в домашних условиях или на работе. Независимо от того, получаете ли вы раствор из порошкового материала или разбавляете жидкость, можно легко определить правильное количество каждого компонента. При приготовлении химических растворов не забывайте использовать персональные средства защиты, чтобы избежать повреждений.

Шаги

Расчет процентов по формуле для веса/объема

1. Определите процентное содержание по весу /объему раствора. Проценты показывают, сколько частей вещества приходится на сто частей раствора. В применении к химическим растворам это означает, что если концентрация составляет 1 процент, значит, в 100 миллилитрах раствора содержится 1 грамм вещества, то есть 1 мл/100 мл.

   • Например, по весу: 10-процентный раствор по весу содержит 10 граммов вещества, растворенные в 100 миллилитрах раствора.
   • Например, по объему: 23-процентный раствор по объему содержит 23 миллилитра жидкого соединения в каждых 100 миллилитрах раствора.

2. Определите объем раствора, который вы хотите приготовить. Чтобы выяснить требующуюся массу вещества, сначала следует определить конечный объем необходимого вам раствора. Этот объем зависит от того, какое количество раствора вам понадобится, как часто вы его будете использовать, и от стабильности готового раствора.

   • Если каждый раз необходимо использовать свежий раствор, приготовьте лишь такое количество, которое необходимо для одного раза.
   • Если раствор сохраняет свои свойства в течение длительного времени, можно приготовить большее количество, чтобы использовать его в дальнейшем.

3. Рассчитайте количество граммов вещества, которое требуется для приготовления раствора. Чтобы вычислить необходимое число граммов, используйте следующую формулу: число граммов = (необходимые проценты)(требуемый объем/100 мл). При этом необходимые проценты выражаются в граммах, а требуемый объем - в миллилитрах.

   • Пример: необходимо приготовить 5-процентный раствор NaCl объемом 500 миллилитров.
   • число граммов = (5г)(500мл/100мл) = 25 граммов.
   • Если NaCl дан в виде раствора, просто возьмите 25 миллилитров NaCl вместо количества граммов порошка и вычтите этот объем из конечного объема: 25 миллилитров NaCl на 475 миллилитров воды.

4. Взвесьте вещество. После того как вы посчитаете необходимую массу вещества, следует отмерить это количество. Возьмите откалиброванные весы, поместите на них чашу и выставьте ноль. Взвесьте необходимое количество вещества в граммах и отсыпьте его.

   • Прежде чем продолжать готовить раствор, обязательно очистите чашу весов от остатков порошка.
   • В приведенном выше примере необходимо взвесить 25 граммов NaCl.

5. Растворите вещество в необходимом количестве жидкости. Если не указано другого, то в качестве растворителя используется вода. Возьмите мерную мензурку и отмерьте необходимое количество жидкости. После этого растворите в жидкости порошковый материал.

   • Подпишите емкость, в которой вы будете хранить раствор. Отчетливо укажите на ней вещество и его концентрацию.
   • Пример: растворите в 500 миллилитрах воды 25 граммов NaCl, чтобы получить 5-процентный раствор.
   • Помните, что если вы разбавляете жидкое вещество, для получения необходимого количества воды следует вычесть объем добавляемого вещества из конечного объема раствора: 500 мл – 25 мл = 475 мл воды.

   Приготовление молекулярного раствора

   1. Определите молекулярный вес используемого вещества по формуле. Молекулярный вес по формуле (или просто молекулярный вес) соединения записывается в граммах на моль (г/моль) на стенке бутылки. Если вы не можете найти на бутылке молекулярный вес, поищите его в интернете.

      • Молекулярный вес вещества представляет собой массу (в граммах) одного моля этого вещества.
      • Пример: молекулярный вес хлорида натрия (NaCl) составляет 58,44 г/моль.

   2. Определите объем необходимого раствора в литрах. Очень просто приготовить один литр раствора, так как его молярность выражается в молях/литр, однако может потребоваться сделать больше или меньше литра, в зависимости от назначения раствора. Используйте конечный объем, чтобы рассчитать необходимое число граммов.

      • Пример: необходимо приготовить 50 миллилитров раствора с мольной долей NaCl 0,75.
      • Чтобы перевести миллилитры в литры, поделим их на 1000 и получим 0,05 литра.

   3. Рассчитайте число граммов, необходимое для приготовления требуемого молекулярного раствора. Для этого следует использовать следующую формулу: число граммов = (необходимый объем)(необходимая молярность)(молекулярный вес по формуле). Помните, что необходимый объем выражается в литрах, молярность - в молях на литр, а молекулярный вес по формуле - в граммах на моль.

      • Пример: если вы хотите приготовить 50 миллилитров раствора с мольной долей NaCl 0,75 (молекулярный вес по формуле: 58,44 г/моль), следует рассчитать количество граммов NaCl.
      • число граммов = 0,05 л * 0,75 моль/л * 58,44 г/моль = 2,19 грамма NaCl.
      • Сократив единицы измерения, вы получите граммы вещества.

   4. Взвесьте вещество. С помощью правильно откалиброванных весов отвесьте необходимое количество вещества. Разместите на весах чашу и выставьте ноль перед взвешиванием. Добавляйте в чашу вещество до тех пор, пока не получите необходимую массу.

      • После использования очистите чашу весов.
      • Пример: взвесьте 2,19 грамма NaCl.

   5. Растворите порошок в необходимом количестве жидкости. Если не указано другого, для приготовления большинства растворов используется вода. При этом берется такой же объем жидкости, который использовался при расчете массы вещества. Добавьте вещество в воду и перемешайте ее до полного растворения.

      • Подпишите емкость с раствором. Отчетливо обозначьте растворенное вещество и молярность, чтобы можно было использовать раствор в дальнейшем.
      • Пример: с помощью мензурки (инструмент для измерения объема) отмерьте 50 миллилитров воды и растворите в ней 2,19 грамма NaCl.
      • Перемешивайте раствор до тех пор, пока порошок не растворится полностью.

   Разбавление растворов с известной концентрацией

   1. Определите концентрацию каждого раствора. При разбавлении растворов необходимо знать концентрацию исходного раствора и того раствора, который вы хотите получить. Данный метод подходит для разбавления концентрированных растворов.

      • Пример: необходимо приготовить 75 миллилитров раствора NaCl концентрации 1,5 M из раствора концентрации 5 M. Исходный раствор имеет концентрацию 5 M, и необходимо разбавить его до концентрации 1,5 M.

   2. Определите объем конечного раствора. Необходимо найти объем того раствора, который вы хотите получить. Вам придется рассчитать количество раствора, который потребуется, чтобы разбавить данный раствор до получения необходимых концентрации и объема.

      • Пример: необходимо приготовить 75 миллилитров раствора NaCl концентрации 1,5 M из начального раствора концентрации 5 M. В этом примере конечный объем раствора составляет 75 миллилитров.