أدوات عملية المعايرة

فهم أدوات عملية المعايرة

المعايرة هي عملية كيميائية تستخدم لتحديد تركيز محلولٍ مجهول التركيز، باستخدام محلولٍ آخر تركيزه معروف. تُعتمد آلية إجراء عملية المعايرة على إضافة كمية محددة من المحلول المعاير (ذي التركيز المعروف) إلى المحلول ذي التركيز المجهول، حتى يتم الوصول إلى نقطة نهاية المعايرة. وبعدها يتم إجراء مجموعة من الحسابات لإيجاد تركيز المحلول المجهول.^[1]

أهم أدوات عملية المعايرة

تتطلب المعايرة استخدام أدوات محددة لإجراء العملية بدقة وفعالية. نلقي الضوء على أهم هذه الأدوات أدناه:

• المحلول المُعايِر (Titrant)

• العيِّنة (Analyte)

• المادة الكاشفة (Indicator)

• السّحّاحة (Burette)

• كُلّاب أو مِشبَك السّحاحة (Burette Clamp)

• الدورق المخروطي (Conical Flask)

• حامل الكُلّاب المعدني (Stand)

• ورقة أو لوح أبيض (White Tile)

• الماصّة أو الممصّ (Pipette)

• القُمع (Funnel)

• الدَّورَق الحجمي (Volumetric Flask)

المحلول المُعايِر (Titrant)

المحلول المُعايِر هو محلول ذو تركيز معروف يُستخدم لتحديد تركيز المحلول ذي التركيز المجهول.^{[2, 3]}

العيِّنة (Analyte)

العيِّنة هي المحلول ذو التركيز المجهول الذي يتم معايرته لتحديد تركيزه.^{[2, 3]}

المادة الكاشفة (Indicator)

المادة الكاشفة تستخدم لتحديد نقطة نهاية المعايرة، وهي النقطة التي يُصبح عندها محلول العيِّنة قد تم معايرته بشكل كامل.^{[2, 3]} تقوم هذه المادة بإعطاء لون مميز عند الوصول إلى نقطة نهاية المعايرة، مما يساعد في تحديد هذه النقطة بدقة.

السّحّاحة (Burette)

السّحّاحة هي أنبوبة زجاجية رفيعة وطويلة مُدَرَّجة من (0 مل) إلى (100 مل)، وتُستخدم لنقل كميات محددة من السوائل. توجد في أسفلها صمّام أو محبس للتحكم في إنزال السائل. تُستخدم السّحّاحة لإنزال محلول المُعايِر إلى محلول العيِّنة بشكلٍ بطيءٍ و دقيق خلال عملية المعايرة.^[4]

كُلّاب أو مِشبَك السّحاحة (Burette Clamp)

يُستخدم كُلّاب أو مِشبَك السّحاحة لتثبيت السّحّاحة على الحامل المعدني في المختبر.^[5]

الدورق المخروطي (Conical Flask)

الدورق المخروطي يُستخدم لاحتواء محلول العيِّنة أثناء عملية المعايرة.^[6] يتميز هذا الدورق بشكله المخروطي الذي يُسهل عملية تحريك المحلول وتغطيته باستخدام غطاء خلال المعايرة.

حامل الكُلّاب المعدني (Stand)

حامل الكُلّاب المعدني يُستخدم لتثبيت الكُلّاب، الذي يُثبت السّحّاحة بدوره، ويُساعد في إجراء عملية المعايرة بشكلٍ سلسٍ و مُريحٍ.^[7]

ورقة أو لوح أبيض (White Tile)

تُستَعمل ورقة أو لوح أبيض لتمييز التغير في لون محلول العيِّنة بشكلٍ أكثر وضوحًا عند استخدام المادة الكاشفة.^[2]

الماصّة أو الممصّ (Pipette)

تُستَخدَم الماصّة أو الممصّ لسحبِ حجومٍ دقيقة من العينة المراد معايرتها ومعرفة تركيزها.^[2]

القُمع (Funnel)

يُستَخدَم القُمع لتعبئة السّحّاحة بالمادة المُعايِرة.^[2]

الدَّورَق الحجمي (Volumetric Flask)

يُستَخدَم الدَّورَق الحجمي لقياس حجم دقيق من العينة المراد معايرتها.^[2] يُعدّ بديلًا للماصّة ولكن دقته أقل بنسبة ضئيلة.

تطوير معدّات وأدوات المُعايرة

تُعدّ عملية المعايرة ذات أهمية كبيرة في مجالات متعددة، مما أدّى إلى الحاجة لتطوير معدّات وأدوات أوتوماتيكية لزيادة الدقة في نتائج المعايرة، ولتقليل نسبة الأخطاء البشرية، و لزيادة عدد العيّنات التي يمكن معايرتها في وقتٍ قصير.^[8]

تُوفر الأجهزة الأوتوماتيكية لمعايرة الحلول سهولة وسرعة في إجراء المعايرة، حيث يمكن لهذه الأجهزة إجراء جميع خطوات عملية المعايرة بدقة عالية، مثل سحب محلول المُعايِر وتعبئته في السّحّاحة، وتقديم النتائج على شكل بيانات تظهر على شاشةٍ حاسوبية صغيرة.^[8]

خلاصة

تُعدّ عملية المعايرة من العمليات الكيميائية الهامة لتحديد تركيز محلولٍ مجهول. وتتطلب هذه العملية استخدام أدوات مُحددة، مثل السّحّاحة و الدورق المخروطي و المادة الكاشفة، لإجراء العملية بدقة و فعالية. لقد أدّى التّوسع في مجالات استخدام عملية المُعايرة إلى تطوير أجهزة أوتوماتيكية لمعايرة الحلول، وذلك لتقليل نسبة الأخطاء البشرية و زيادة الدّقة في نتائج وقِيَم التراكيز المحسوبة، و زيادة عدد العيّنات التي يمكن معايرتها خلال فترة زمنية معينة.^[8]

المراجع

1. “Titration”,Chemistry LibreTexts. Edited.
2. “Acid-Base Titrations”,Lumen. Edited.
3. “Titration Equipment Kit”,Home science tools. Edited.
4. “Burette”,Glassco. Edited.
5. “COMMONLY USED LABORATORY EQUIPMENT”,Laboratory Equipment. Edited.
6. “Glassware in Focus – The Erlenmeyer Flask”,Scientific Glass Services. Edited.
7. “RING STAND – ECONOMY”,LabSociety. Edited.
8. “Automatic Potentiometric Titrator”,KEM Kyoto Electronics. Edited.