Kwalifikacja: CHM.03 - Przygotowywanie sprzętu, odczynników chemicznych i próbek do badań analitycznych
Zawód: Technik analityk
Aby otrzymać czystą substancję, próbka z nitroaniliną została poddana procesowi krystalizacji. Jaką masę nitroaniliny użyto do krystalizacji, jeśli uzyskano 1,5 g czystego związku, a wydajność krystalizacji wyniosła 75%?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Aby obliczyć masę odważki nitroaniliny użytej do krystalizacji, należy zastosować wzór na wydajność krystalizacji, który jest wyrażony jako stosunek masy uzyskanego produktu do masy początkowej próbki, pomnożony przez 100%. W tym przypadku znamy masę czystego związku, która wynosi 1,5 g, oraz wydajność krystalizacji równą 75%. Możemy zatem zastosować równanie: masa próbki = masa czystego związku / (wydajność krystalizacji / 100%). Podstawiając wartości, otrzymujemy masę próbki równą 1,5 g / 0,75, co daje 2 g. To oznacza, że do uzyskania 1,5 g czystej nitroaniliny potrzebna była masa próbki wynosząca 2 g. Jednak pytanie dotyczy masy odważki, którą można obliczyć jako 2 g * 0,75 = 1,5 g, co jest mylące, ponieważ pytanie nie precyzuje, że chodzi o masę próbki w kontekście czystej substancji. W praktyce, krystalizacja jest techniką stosowaną w chemii do oczyszczania substancji, odgrywając kluczową rolę w produkcji farmaceutycznej oraz materiałowej, gdzie czystość substancji jest kluczowa.
W przypadku obliczeń związanych z krystalizacją często dochodzi do nieporozumień dotyczących interpretacji wydajności oraz masy próbki. Wydajność krystalizacji to kluczowy parametr, który informuje nas, jaką część początkowej masy substancji udało się uzyskać w formie czystego związku. Niektórzy mogą błędnie zakładać, że masa odważki powinna być równa masie czystego produktu, co jest znamienne dla błędnej interpretacji wyników. Odpowiedzi, które sugerują masę mniejszą niż rzeczywista masa próbki, ignorują fakt, że wydajność jest zawsze wyrażana jako wartość mniejsza niż 1 lub 100%. To prowadzi do poważnych błędów w obliczeniach. Na przykład, odpowiedzi, które sugerują masy takie jak 0,02 g czy 0,5 g, pomijają podstawowy związek pomiędzy masą uzyskanego produktu a jego wydajnością. Ważne jest również to, aby zrozumieć, że przy krystalizacji nie tylko ilość, ale także jakość uzyskanego produktu jest kluczowa. W praktyce, niewłaściwe obliczenia mogą prowadzić do nieefektywnego procesu oczyszczania, co może mieć poważne konsekwencje w przemyśle chemicznym. W kontekście standardów branżowych, takie błędy mogą skutkować niezgodnością z wymaganiami jakościowymi, co jest nieakceptowalne w produkcji farmaceutyków i chemikaliów specjalistycznych. Z tego powodu niezwykle ważne jest, aby zrozumieć i zastosować poprawne metody obliczeń w każdym etapie procesu chemicznego.