В агрохимических исследованиях широко используют объемные методы количественного анализа, основанные на измерении объема раствора с точно установленной концентрацией вещества. С приготовлением растворов приходится также постоянно сталкиваться при использовании инструментальных и других методов анализа почв, растений и удобрений.
Растворы представляют собой гомогенные однофазные системы переменного состава двух или нескольких компонентов. В зависимости от фазового состояния составляющих веществ растворы могут быть жидкими, твердыми и газообразными. В агрохимической практике чаще всего приходится иметь дело с водными растворами.
Водные растворы в зависимости от содержания в них вещества бывают разбавленные и насыщенные, а по точности их приготовления - приближенные и титрованные (точные). Концентрацию вещества приближенных растворов чаще всего выражают в массовых или объемных процентах, точных растворов - молярностью (моль/л-1), нормальностью (тэкв/л-1), моляльностью (моль/кг-1) и титром раствора (г/мл-1).
Все перечисленные растворы готовят только на дистиллированной или деминерализованной воде.
Процентными растворами называются растворы, содержащие известное количество частей какого-либо вещества в 100 частях раствора, выраженных в одних и тех же единицах массы или объема. Отсюда массовые процентные растворы выражают массой вещества в граммах, растворенного в 100 г раствора (но не в 100 мл растворителя или раствора). Например, 10%-ный раствор хлорида калия содержит 10 г КСl в 100 г раствора, то есть для его приготовления необходимо взять 10 г соли и 90 г воды.
Объемные проценты - число объемов растворенного вещества (газа или жидкости) в 100 объемах раствора. Например, 40%-ный раствор этилового спирта содержит 40 мл спирта в 100 мл раствора (или 34 г спирта на 100 г раствора).
Следует отметить, что приготовление объемных растворов жидкостей связано с определенными затруднениями в расчетах, вызванными тем, что при смешивании разных жидкостей может изменяться их суммарный объем вследствие межмолекулярного взаимодействия веществ. Поэтому кратность раствора в большинстве случаев не пропорциональна концентрации вещества. В этих случаях следует пользоваться справочными таблицами.
Молярная концентрация растворов (молярность) выражается числом грамм-молей вещества, содержащегося в 1 л раствора (моль/л-1). Грамм-моль (моль) любого вещества представляет собой такое его количество, в котором число частиц вещества равно числу атомов в 12 г углерода (12С), т. е. числу Авогадро - 6,022•10в23 частиц. Таким образом, моль является средством (своеобразным метром) подсчета атомов и молекул порциями по 6,022•10в23 частиц. Для приготовления молярных растворов необходимо знать химическую формулу вещества и по ней рассчитать массу грамм-молекулы, которая равна количеству вещества в граммах, численно равному его молекулярной массе, выраженной в атомных единицах массы.
Молекулярная масса вещества в отличие от эквивалентной массы не зависит от основности кислот и оснований и характера протекающих окислительно-восстановительных реакций. Моль любого вещества содержит всегда одно и то же количество молекул. Молярность обозначается символом М, например, запись 1,5 М КСl означает, что в 1 л раствора содержится (растворено) полтора моля КСl. Для получения правильного молярного раствора сначала вещество растворяют в меньшем объеме воды, а затем осторожно добавляют воду до нужного объема. Особую осторожность следует соблюдать при получении растворов кислот.
Для приготовления деци-, санти- и миллимолярных растворов, в 1 л растворяют соответственно 0,1; 0,01 и 0,001 моля вещества. Например, для приготовления 1 М раствора серной кислоты необходимо в 1 л растворить 98,08 г H2SO4; 0,1 М - 9,81; 0,01 М - 0,98; 0,001 М - 0,098 г.
Следует отметить, что растворы многих солей подчиняются правилу аддитивности объемов, т. е. суммарный объем раствора приближенно равен исходному объему растворителя плюс объем (масса, поделенная на плотность) растворяемого вещества. Пользоваться правилом аддитивности следует осторожно, так как ошибка может составлять 1-5%.
Концентрацию раствора иногда выражают в молях на 1 кг чистого растворителя (но не раствора) - моляльностью. Единица моляльности обозначается символом Мл. Для приготовления, допустим, 1 Мл раствора КСl следует растворить 74,56 г (моль) соли в 1 кг (или в 1 л) воды. Объем полученного раствора будет равен примерно 1036 мл. Если в качестве растворителя используют не воду, а другие жидкости, то при переводе от массы в объем необходимо учитывать их плотность.
Нормальными растворами называются растворы, содержащие в 1 л 1 г/экв какого-либо вещества, т. е. количество граммов вещества, численно равное его эквивалентной массе. Численное значение, грамм-эквивалента (эквивалентная масса) определяется молекулярной (для элементов - атомной) массой и характером протекающих реакций. Грамм-эквивалент любого вещества равноценен (химически эквивалентен) 1 грамм-атому водорода или 0,5 грамм-атома кислорода. Следовательно, грамм-эквивалент является единицей измерения количества зарядов ионов или электронов, порциями по 6,022•10в23 частиц, участвующих в химических реакциях, а эквивалентная масса показывает, сколько граммов вещества необходимо взять, чтобы в химической реакции приняло участие 6,022•10в23 (1 моль) электронов или зарядов ионов.
Для определения эквивалентной массы (Э) какого-либо вещества необходимо его молекулярную (или атомную) массу разделить: для веществ, вступающих в реакции обмена, - на число зарядов обменивающихся ионов; для веществ, вступающих в реакции нейтрализации,- на число ионов водорода или гидроксила, участвующих в реакции; при окислительно-восстановительных реакциях - на число электронов, отдаваемых восстановителем или принимаемых окислителем.
Для кислот, способных высвобождать один ион водорода (протон) на молекулу (например НСl, HNO3), эквивалентная масса равна молекулярной массе. Точно так же для NaOH, КОН эквивалентные и молекулярные массы совпадают. Для двухосновных кислот, способных высвобождать два иона водорода на молекулу (H2SO4, Н2СО3, янтарная, щавелевая кислоты и др.) эквивалентная масса равна половине или всей молекулярной массе в зависимости от условий реакции. Для фосфорной (Н3РO4) и лимонной кислот грамм-эквивалент (т. е. масса кислоты в граммах, которая образует один моль ионов водорода) может быть равен молекулярной массе, половине ее и одной трети молекулярной массы кислот. В целом для солей, кислот и оснований эквивалентную массу находят путем деления молекулярной массы на суммарный заряд положительных (или отрицательных) ионов молекулы, принимающих участие в химических реакциях.
Нормальность раствора выражают буквами н или n. В аналитической работе обычно используют 1,0-0,001 н. растворы; более разбавленные растворы неустойчивы при хранении и быстро портятся.
Титрованные растворы (высокоточные молярные и нормальные растворы) являются основными рабочими растворами при объемном количественном анализе. Концентрацию вещества титрованных растворов (титр) выражают, как правило, нормальностью или молярностью. Концентрация раствора через его титр (г/мл-1) выражается редко, однако производным от него термином «титрование» - определение концентрации вещества исследуемого раствора по количеству миллилитров израсходованного раствора с известной концентрацией - широко пользуются при объемном анализе. Согласно современной терминологии, титрованным раствором называют любой раствор (нормальный или молярный) с точно установленной концентрацией вещества.
Стандартным (эталонным или образцовым) называют раствор, в 1 л (или 1 мл) которого содержится определенное (удобное для пользования) количество какого-либо элемента или вещества. Эталонные растворы широко используются для калибровки приборов при колориметрическом, пламенно-эмиссионном, газохроматографическом и других инструментальных методах анализа.
В зависимости от вида анализа и разрешающей способности используемых приборов концентрация рабочих эталонных растворов может варьировать от 10в-2 до 10в-8 г/мл-1.

---

• Подготовка химической посуды
• Удобрения для картофеля
• В Липецком регионе собрали почти 23 тысячи тон тепличных овощей
• В Липецкой области состоялось заседание Администрации
• В Пензенском регионе приступили к уборочной страде
• Консервные компании Дагестана активно перерабатывают абрикосы
• В Татарстане проверили уровень подготовки муниципалитетов к уборочной страде
• В Ростовский регион прибыли специалисты из Южной Кореи
• В Японии создадут круглогодичный комплекс теплиц
• Девятнадцатое предприятие запускает производство товаров в особой экономической зоне «Липецк»
• В подмосковном совхозе уменьшили план по сбору клубники
• Под Саратовом возводят поселение для ветеранов
• Глава Ставрополья проверил ход реконструкции Домов культуры в сёлах
• В Татарстане появится совместное российско-венгерское предприятие по выращиванию материала для посадки
• В Кировском регионе обговорили перспективы развития агротехнической отрасли
• В Амурском регионе заканчивается посев гречихи
• На Алтае приступили к производству итальянского сыра
• Глава Пензенского региона провёл встречу с переработчиками молочного сырья
• Программу «Биотерра» презентовали на «Общегосударственном дне поля»
• В России развивается органическое земледелие
• На Ямале начнут производить сыр и мороженое
• Больше восьмисот тысяч голов мелкого рогатого скота перегнали на летние луга в Дагестане
• В Дагестане занимаются заготовкой кормовой базы
• В Спасском муниципалитете Пененской области состоится обучающее мероприятие «Полевой город»
• Джамбулат Хатуов посетил Орловский регион
• Создание положительного имиджа фирмы с помощью логотипа
• Лабораторное оборудование для химического анализа
• Техника безопасности при работе в агрохимических лабораториях
• Подготовка образцов к химическому анализу
• Отбор проб удобрений и почвенных образцов