ما الذي تقوم به هذه الحاسبة
تخبرك هذه الحاسبة بكمية الماء (أو المذيب) التي ينبغي إضافتها إلى محلول موجود لديك لخفض تركيزه إلى القيمة المطلوبة. وتعتمد على المبدأ الأساسي للتخفيف، وهو أن كمية المادة المذابة تبقى ثابتة ولا يتغير سوى الحجم الكلي. وتعمل مع أي وحدات قياس طالما حافظت على توحيدها، ومع أي وحدة تركيز (نسبة مئوية %، جزء في المليون ppm، ملغم/مل) ما دامت قيمتا التركيز معبَّرتين بالوحدة نفسها.
طريقة الاستخدام
أدخل الحجم الابتدائي (V1) للمحلول الذي تملكه، والتركيز الابتدائي (C1)، ثم التركيز المستهدف (C2) الذي ترغب في الوصول إليه بعد التخفيف. ستعرض لك الحاسبة حجم الماء الواجب إضافته إلى جانب الحجم الكلي النهائي. ولا بد أن يكون \(\text{C}_2\) أقل من \(\text{C}_1\)، إذ لا يمكنك رفع التركيز عن طريق إضافة الماء.
شرح المعادلة
المعادلة الأساسية للتخفيف هي \(\text{C}_1 \cdot \text{V}_1 = \text{C}_2 \cdot \text{V}_2\). وبحلّها لإيجاد الحجم النهائي نحصل على \(\text{V}_2 = \text{V}_1 \cdot (\text{C}_1 / \text{C}_2)\). أما كمية الماء التي يلزم إضافتها فهي الفرق بين الحجم النهائي والحجم الابتدائي:
$$\text{V}_{\text{water}} = \text{V}_1 \cdot \frac{\text{C}_1}{\text{C}_2} - \text{V}_1 = \text{V}_1 \cdot \frac{\text{C}_1 - \text{C}_2}{\text{C}_2}$$
وبما أن كتلة المادة المذابة تظل محفوظة، فإن المادة المذابة الأصلية (\(\text{C}_1 \cdot \text{V}_1\)) تنتشر ببساطة في حجم أكبر، فيهبط التركيز إلى \(\text{C}_2\).
مثال عملي محلول
لنفترض أن لديك 100 مل من محلول كحول بتركيز 70%، وتريد الوصول إلى تركيز 10%. عندئذٍ: $$\text{V}_{\text{water}} = 100 \times \frac{70 - 10}{10} = 100 \times \frac{60}{10} = 600 \text{ مل من الماء}$$ ويكون الحجم النهائي \(100 + 600 = 700\) مل، وهو ما يمكن التحقق منه: \(70\% \times 100 = 10\% \times 700\).
الأسئلة الشائعة
ما الوحدات التي ينبغي استخدامها؟ أي وحدة حجم موحَّدة (مل، لتر، جالون). وتظهر النتيجة بالوحدة نفسها المستخدمة في \(\text{V}_1\).
هل يمكن أن يكون \(\text{C}_2\) أكبر من \(\text{C}_1\)؟ لا، فإضافة الماء لا تؤدي إلا إلى خفض التركيز. وفي هذه الحالة تُرجِع الحاسبة كمية ماء تساوي صفرًا.
هل تصلح الحاسبة لوحدة ppm أو المولارية؟ نعم، طالما عُبِّر عن \(\text{C}_1\) و\(\text{C}_2\) بالوحدة نفسها.
