செய்முறை 4 — நியமக் கரைசல்களைத் தயாரித்தல்
NIE செய்முறைக் கைநூல் · அலகு 3 (இரசாயனக் கணிப்புகள்)
நோக்கம்
முதல்நிலை நியமப் பொருளிலிருந்து (primary standard) — இங்கு நீர்ச்சத்தற்ற சோடியம் கார்பனேட்டு (anhydrous sodium carbonate, Na₂CO₃) — ஒரு துல்லியமான நியமக் கரைசலைத் (standard solution) தயாரிப்பதே இச்செய்முறையின் நோக்கமாகும்.
அடிப்படைக் கோட்பாடு
ஒரு நியமக் கரைசல் என்பது, செறிவு (concentration) துல்லியமாகத் தெரிந்த கரைசலாகும். இதை நேரடியாகத் தயாரிக்க முதல்நிலை நியமப் பொருள் தேவை.
முதல்நிலை நியமப் பொருளின் தேவைகள்: அதிக தூய்மை (high purity), நிலையான கலவை (known formula), நீரை உறிஞ்சாத தன்மை (non-hygroscopic), அதிக மூலர் திணிவு (high molar mass — நிறுவலில் ஏற்படும் சதவீத பிழையை குறைக்க), கரைசலில் நிலையானது.
செறிவு (c) = n ÷ V (dm³ இல்)
Na₂CO₃ Mr = 106 g mol⁻¹; Na=23, C=12, O=16×3=48 → 23×2+12+48=106
தேவையான உபகரணங்களும் இரசாயனங்களும்
- நான்கு கோல் தராசு (four-beam balance) அல்லது ஆய்வுத் தராசு (analytical balance)
- கனவளவுக் குடுவை (volumetric flask) 250 cm³ + சொருகி (stopper)
- தொட்டி கண்ணாடி (beaker) 250 cm³, கண்ணாடி குழல் (glass rod)
- புனல் (funnel), இடமாற்றக் குடுவை (wash bottle)
- நீர்ச்சத்தற்ற Na₂CO₃ (2.65 g → 0.100 mol dm⁻³ at 250 cm³)
- வடிகட்டல் தண்ணீர் (distilled water)
செய்முறை
- நான்கு கோல் தராசை பூஜ்ய நிலைக்கு (zero) கொண்டுவாருங்கள். பதிலாக நிறுக்கும் முறையில் (weighing by difference) சுமார் 2.65 g Na₂CO₃ ஐ நிறுத்து, அதன் துல்லியமான திணிவை (m) பதிவு செய்யுங்கள்.
- Na₂CO₃ ஐ தொட்டி கண்ணாடியில் (beaker) சிறிதளவு வடிகட்டல் தண்ணீரில் கரைக்க. முழுமையாக கரைகும்வரை கண்ணாடி குழலால் கலக்குக.
- புனல் மூலம் கரைசலை 250 cm³ கனவளவுக் குடுவைக்கு மாற்றுக. தொட்டி கண்ணாடியை வடிகட்டல் தண்ணீரால் மூன்று முறை கழுவி, அந்த கழுவல் நீரையும் குடுவைக்கு சேர்க்க.
- குடுவையில் நீரை சுமார் 200 cm³ வரை சேர்க்க. நன்கு கலக்க. பிறகு மெதுவாக calibration mark வரை நீர் சேர்க்க — கண்களை அதே நிலையில் வைத்து பிறையின் கீழ்ப் புள்ளி அடிக்கோட்டை தொடும்போது நிறுத்துக.
- சொருகியை இறுக்கமாக மூடி, குடுவையை 10 தடவை கவிழ்த்து கலக்குக.
- தயாரித்த கரைசலின் செறிவை கணிக்குமிடத்து: c = m / (Mr × V).
அவதானிப்புகள்
Na₂CO₃ வெண்மையான படிகக் கட்டியாக உள்ளது. அது கரைந்தவுடன் நிறமற்ற தெளிவான கரைசல் கிடைக்கின்றது. கரைவதில் தெளிவான முடிவு தெரிகின்றது (குறிப்பிடத்தக்க வெப்ப மாற்றம் இல்லை).
கணிப்பு உதவியாளர்
பாதுகாப்புக் குறிப்புகள்
- Na₂CO₃ சேர்மம் அரிக்கும் தன்மை கொண்டது; தோலில் படிந்தால் நீரால் கழுவுக.
- கண்பாதுகாப்புக் கண்ணாடி எப்பொழுதும் அணிக.
- கனவளவுக் குடுவையை அடித்தளத்தில் வைக்காமல், ஆய்வகத்தின் மேடையில் பாதுகாப்பாக வையுங்கள்.
பரீட்சகர் கவனிக்கும் பொதுவான பிழைகள்
- Na₂CO₃ ஐ நேரடியாக கனவளவுக் குடுவையில் கரைப்பது — வெப்பம் ஏற்பட்டு குடுவையின் அளவீடு மாறும்; எப்பொழுதும் தொட்டி கண்ணாடியில் கரைக்க வேண்டும்.
- தொட்டி கண்ணாடியை ஒரே ஒரு தடவை மட்டும் கழுவுவது — மூன்று தடவையாவது கழுவி மாற்ற வேண்டும்.
- நீர்ப்பூ Na₂CO₃·10H₂O ஐ பயன்படுத்துவது — நீர்ச்சத்தற்ற Na₂CO₃ மட்டுமே முதல்நிலை நியமப் பொருளாகப் பயன்படுகின்றது.
- மேல்நோக்கிய நோக்குரிமையில் பிறையை படிப்பது — calibration mark க்கு மேலே நீர் செல்லும்.
📺 செயல்விளக்க வீடியோ
வெளி YouTube வழங்குநரிடமிருந்து.