Näin laimennat suolahapon, rikkihapon, ammoniakin ja kuparikloridin – opi laimennuksen perusteet ja valmistaudu turvallisiin oppitunteihin!

【Lue tämä artikkeli englanniksi】

Kun käsittelet kemikaaleja laboratoriossa, laimentamisen perusteet ovat ehdottoman tärkeitä, jotta kokeilut sujuvat turvallisesti, tarkasti ja tehokkaasti. Tähän artikkeliin kokosin opettajille tärkeimmät vinkit kemikaalien laimentamiseen, turvallisuusohjeisiin ja oikeisiin pitoisuuksiin käytännön kokeissa. Nämä tiedot keräsin alun perin itseäni varten, mutta ne ovat todellinen pelastus arjessa. Hyvä valmistelu luo mielenrauhaa ja takaa onnistuneet tunnit. Tämän artikkelin luettuasi hallitset yleisimpien kemikaalien laimentamisen kuin ammattilainen.

Esimerkiksi Hamashima Shotenin tiedeoppaan (s. 243) kaltaisissa kirjoissa on hyviä ohjeita laimentamisesta. Natriumhydroksidin elektrolyysissä 5 % pitoisuus on riittävä, samoin kuin suolahapon elektrolyysissä. Tässä artikkelissa käyn tarkemmin läpi, miten liuoksia valmistetaan, ja jaan vinkkejä opettajien tarpeisiin. Laskelmat, kuten massa-%:n muuntaminen molaarisuudeksi, on käsitelty erillisessä artikkelissa. Tutustu siihen täällä:

【もう迷わない！】質量パーセント濃度とモル濃度を自由自在に変換する化学のレシピ（規定度N・ppm）

Suolahapon laimentaminen

Peruskoulun tiedetunneilla käytettävää suolahappoa kannattaa laimentaa kerralla vahvasta suolahaposta. Jotta saat 10 % suolahappoa, lisää 3,2 osaa vettä yhteen osaan vahvaa suolahappoa. Esimerkiksi jos haluat laimentaa koko 500 cm³ pullollisen, lisää 1600 cm³ vettä. 3 litran muovikanisteri (amazon) on kätevä laimentamista ja säilytystä varten.

定形外送料無料　【日本製 】　ポリタンク　3L　250g 価格：935円（税込、送料無料) (2022/10/21時点)

Voit käyttää myös tämän sivuston suolahapon pitoisuuden muuntotaulukkoa apunasi.

Täältä löydät myös videon laimentamisesta:

Jos epäilet, tarkista laskelmat.

Vahvan suolahapon pitoisuus on 12 mol/L ja tiheys 1,18 g/mL. Esimerkiksi 1 litran (1000 ml) vahvan suolahapon liuos painaa:

1.18×1000=1180g

Ja liuenneen aineen massa, kun molekyylimassa on 36,5, on:

12×36.5=438g

Siksi vahvan suolahapon massaprosenttipitoisuus on:

438/1180=37.1％

Jotta tämä pitoisuus saadaan 10 %:iin, lisättävän veden määrä [g] on x. Silloin:

438/(1180+x)=10/100

x=3200g

Tämä tarkoittaa, että lisäämällä 3,2 litraa vettä yhteen litraan suolahappoa saadaan 10 % pitoisuus. Jos sinulla on 500 ml suolahappoa, tarvitset puolet, eli 1,6 litraa vettä.

Tärkeä huomautus:

Kun laimennat suolahappoa, muista aina lisätä happo veteen, ei koskaan toisin päin! Kun happoon tai emäkseen lisätään vettä, liukenemisreaktio voi vapauttaa lämpöä, jolloin vesi voi roiskua vaarallisesti. Alla on lisätietoja suolahapon ja rikkihapon laimentamisesta. Vahvan suolahapon ja rikkihapon pitoisuuserot johtuvat niiden erilaisesta liukoisuudesta.

Pitoisuus 9 %:n tapauksessa normaalisuus N on noin 2,6 (2,6 mol/L)

Pitoisuus 4 %:n tapauksessa normaalisuus N on noin 1 (1 mol/L)

Lähde: http://www.keins.city.kawasaki.jp/9/ke9004/benrihp060821/2020.benrichou.ensan.pdf

Vahvan suolahapon pitoisuus on 12 mol/L. Joten, jotta saat 1 mol/L pitoisuuden, sinun on laimennettava se 12-kertaiseksi. Koska kokonaismäärä on 12 ja suolahappoa on yksi osa, sekoita suolahappo ja vesi suhteessa 1:11.

※ Huomio: Kun laimennat, älä koskaan lisää vettä happoon tai emäkseen! Liukenemisreaktio voi synnyttää lämpöä, jolloin vesi voi roiskua vaarallisesti. Muista aina lisätä happo tai emäs veteen.

【Suolahapon tapauksessa】
・ Vahvan suolahapon pitoisuus on 12 mol/L. Joten, jotta saat 1 mol/L pitoisuuden, sinun on laimennettava se 12-kertaiseksi. Koska kokonaismäärä on 12 ja suolahappoa on yksi osa, sekoita suolahappo ja vesi suhteessa 1:11.
(Esimerkki) Lisää 10 ml suolahappoa 110 ml:aan vettä.
※ Huomio: Kun laimennat, älä koskaan lisää vettä happoon tai emäkseen! Liukenemisreaktio voi synnyttää lämpöä, jolloin vesi voi roiskua vaarallisesti. Muista aina lisätä happo tai emäs veteen.
【Ammoniakin tapauksessa】
・ Vahvan ammoniakin pitoisuus on 14 mol/L. Joten, jotta saat 1 mol/L ammoniakkiliuoksen, sekoita vahva ammoniakki ja vesi suhteessa 1:13.
※ Jos liuenneena aineena on neste, molaarisuus auttaa tavoitteen mukaisten pitoisuuksien saamisessa. Jos liuenneena aineena on kiinteä aine, molekyylimassa auttaa.

Lähde: http://www.edu.pref.kagoshima.jp/curriculum/rika/shou/syougakkou2/gihouhtm/01page/page03.htm

Natriumhydroksidin laimentaminen

Natriumhydroksidiliuoksen pitoisuustaulukko

【Natriumhydroksidin tapauksessa】
・ Yksi mooli natriumhydroksidia on 40 g. Siksi, kun 40 g natriumhydroksidia liuotetaan litraan vettä, pitoisuus on 1 mol/L.
Kun valmistat 100 ml 1 mol/L (4 %) natriumhydroksidiliuosta, liuota 4 g natriumhydroksidia 100 ml:aan vettä.
※ Natriumhydroksidin liukeneminen veteen on lämpöä vapauttava reaktio. Siksi on helpompi liuottaa se pieneen määrään vettä, odottaa veden lämpenemistä ja lisätä sitten loppu vesi.

Lähde: http://www.edu.pref.kagoshima.jp/curriculum/rika/shou/syougakkou2/gihouhtm/01page/page03.htm

◆ Kun valmistat suuria määriä liuosta (yli 500 ml):

Mittaa tislattu vesi valmistettavaan määrään sopivalla mittalasilla (esim. 500 ml tai 1000 ml). Kaada puolet vedestä suureen A-dekanteriin ja jätä loput mittalasiin.

Käytä vaakaa mittaamaan natriumhydroksidi toiseen, B-dekanteriin. Lisää se välittömästi A-dekanterin tislattuun veteen ja sekoita hyvin. Lisää sitten mittalasiin jäänyt tislattu vesi B-dekanteriin pohjalle jääneen natriumhydroksidin liuottamiseksi ja kaada liuos A-dekanteriin.

Säilytä tarvittaessa reagenssipullossa ja kiinnitä etiketti, jossa on kemikaalin nimi, pitoisuus, valmistuspäivä ja tekijä.

◆ Kun valmistat pieniä määriä liuosta (alle 500 ml):

Mittaa tislattu vesi valmistettavaan määrään sopivalla mittalasilla (esim. 100 ml tai 200 ml).

Käytä vaakaa mittaamaan natriumhydroksidi dekanteriin. Lisää välittömästi tislattu vesi ja sekoita hyvin.

Säilytä tarvittaessa reagenssipullossa ja kiinnitä etiketti, jossa on kemikaalin nimi, pitoisuus, valmistuspäivä ja tekijä.

http://www.saitama-u.ac.jp/ashida/calcgrap/apadj002.html

Kuparikloridin pitoisuuden säätäminen elektrolyysissä

Kuparikloridin elektrolyysiliuosta varten käytimme 13 g kuparikloridia, johon lisättiin tislattua vettä, jotta kokonaispaino oli 300 g. Pitoisuus oli noin 3 %. Vaikka liuos on heikko, se riittää kokeiluun. Lisätietoa löydät täältä:

シャーペンの芯が電極に！「塩化銅の電気分解」で化学変化を追跡しよう（マイクロスケール実験でエコに！）

Danielin pariston pitoisuuden säätäminen

#Sinkkisulfaatti-liuos 5 %: 9,8 g sinkkisulfaattia ja 100 g vettä. #Kuparisulfaatti-liuos n. 17 %: 35,7 g kuparisulfaattia ja 100 g vettä.

Tarkemmat tiedot löydät täältä:

エコで簡単、後片付けも楽々！ 重ねるだけの「ハンバーガー式ダニエル電池」実験

Muita hyödyllisiä lähteitä

＊ Happamuuden ja emäksisyyden testaus: Tässä kokeessa riittää, että lakmuspaperin väri muuttuu. Yleensä pitoisuus 0,3–1 mol/L on riittävä. 0,3 mol/L:n liuokseen suhde on vahva suolahappo:vesi = 1:39. ＊ Metallien reaktio vetyyn: Tässä kokeessa tarvitaan korkeampaa pitoisuutta. Laimenna n. 3 mol/L:n pitoisuuteen. Vahva suolahappo:vesi = 1:3.

Lähde: https://www.ice.or.jp/nc/?action=common_download_main&upload_id=1169

Yhteystiedot

Tutustu tieteen ihmeisiin hauskasti ja helposti! Täältä löydät vinkkejä ja niksejä hauskoihin kotikokeisiin.
・Lisätietoja minusta, Ken Kuwakosta, löydät täältä
・Jos haluat tilata palveluitani (kirjoittaminen, luennot, tiedekerhot, TV-konsultointi, esiintymiset), ota yhteyttä täällä
・Artikkelipäivitykset julkaistaan X:ssä!

Kagaku no Neta Channel (Tieteen juttuja -kanava) jakaa kokeiluvideoita!

５月のイチオシ実験！

キーンと冷えるドライアイス！気温が上がってくるこの時期・ドライアイスを使った昇華・凝結・等速度直線運動の実験はいかが？

液体ゼロ！ドライアイスが消えるまでの３時間を科学する（昇華・凝結・等速度直線運動）

テレビ番組監修・イベント等のお知らせ

• 4月30日（木）「THE突破ファイル」（日本テレビ）の科学監修を担当しました。
• 5月8日（金）理科教育ニュースを担当しました。
• 6月14日（日）　千葉大学インスタレーション「探究」にて講師を務めます
• 6月26日（金）　千葉大学の公開研究会（中学理科について授業公開予定）
• 7月18日（土）　教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」の講師をします。お会いしましょう。

書籍のお知らせ

• 『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
  
  
• 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）…　高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。
  

各種SNS（更新情報をお届け！）

X(Twitter)／instagram／Facebook（日本語）

BlueSky／Threads（英語）

Explore

• 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
• 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
• Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
• 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
• 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
• About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
• お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。