domingo, 4 de abril de 2021

Diluindo uma solução de álcool etílico para uma concentração menor

Antes de falarmos sobre o processo de diluição é importante aletar que manipular produtos químicos é muito perigoso. Cabe aqui outro adendo;  o objetivo não é fornecer subsídios para produção indústria e nem tão pouco tratar como algo simplório, por isso antes de fazer qualquer atividade com qualquer produto químico é importante consultar o rótulo da embalagem e ver quais os riscos envolvidos em sua manipulação. Outro aspecto relevante diz respeito a concentrações mais baixas, para elevar a concentração precisamos de uma operação unitária denominada de destilação fraccionada, algo que só possível realizar em laboratório ou na indústria. Sendo assim, depois desses cuidados vamos primeiro entender como se dá o processo de diluição e em seguida como executar em casa.


Teoria da diluição

A diluição consiste em acrescentar solvente em uma solução de modo a diminuir sua concentração inicial, mantendo-se inalterada a massa do souto.

A equação da concentração é a seguinte:

C= m1/V1, onde:

C1 = Concentração em massa inicia, as unidades podem ser kg/m³; g/m; etc

m1 = massa do soluto inicia [=] kg, g, mg...

V1 = volume da solução inicia [=] m³, cm³, L, mL...

Como a massa do soluto é a mesma no início e no final, teremos:

m1 = m2

Como m1 = C1. V1 massa no início e no final m2 = C2. V2 chegamos ao seguinte resultado:

C1. V1 = C2. V2

Através dessa relação podemos determinar o V2 e a partir dele determinar a quantidade de solvente que deverá ser adicionada para adicionar ao volume V1 de modo a se obter a nova concentração. 

Segue a fórmula para se obter a quantidade solvente a ser acionada:

Volume adicionado = V2 – V1

Essa reação é válida também para concentração molar e a fração mássica do soluto

M1.V1 = M2.V2

x1.V1 = x2.V2

Nessas duas equações, continua valendo o entendimento para se obter o volume de solvente adicionado.

Após essa breve introdução vamos fazer um exemplo: Como diluir 500 mL de ácool 98,2 INPM para se obter 70 INPM.l? Vale lembrar que 70 INPM vai dar um concentração de 72 GL o que torna o álcool um bom agente desinfectante.

De posse da equação para fração mássica, pois INPM significa concentração mássica, vamos calcular o volume a ser adicionado:

x1.V1 = x2.V2

98,2.500 = 70.V2

V2 = 701,42 mL

Como

Volume adicionado = V2 – V1

Volume adicionado = 701 – 500 = 201

Para se obter uma concentração de 70 INPM a partir de 500 de 98,2, é necessário adicionar 200,1 m de água destilada(água desprovida de sair, pode ser comprada até em lojas de departamento pelo site), aproximadamente 20 colheres de sopa.

 Bibliografia

https://brasilescola.uol.com.br/quimica/diluicao-solucoes.htm

https://www.ihmt.unl.pt/covid-19-alcool-etilico-a-70-faca-voce-mesmo/

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