Какой объем раствора 0,25 нормального серной кислоты (H2SO4) можно нейтрализовать прибавлением 600 миллилитров 0,15 нормального раствора гидроксида кальция Са(OH)2.
Решение задачи
Проанализируем условие задачи. Раствор № 2 получен в результате разбавления раствора № 1. Объем полученного раствора равен 600 мл или 0,6 л (V*), эквивалентная концентрация этого раствора равна 0,15 н (CН*).
Чтобы найти какой объем раствора серной кислоты (H2SO4) можно нейтрализовать, определим количество эквивалентов растворенного вещества и учтем, что при разбавлении количество растворенного вещества в растворе не изменяется. Используем формулу:
Получаем:
nэ = 0,6 ⋅ 0,15 = 0,09 (моль-экв).
Сн и V – соответственно эквивалентная концентрация и объем раствора № 1.
Напомню, что под нормальной концентрацией понимают количество грамм-эквивалентов данного вещества, содержащегося в 1 л раствора. Нормальную концентрацию выражают в моль-экв/л или используют сокращение «н», «N».
Найдем какой объем раствора 0,25 нормального раствора серной кислоты (H2SO4) (раствор № 1) можно нейтрализовать, по формуле:
Получаем:
V = 0,09 / 0,25 = 0,36 (л).
Ответ:
какой объем раствора серной кислоты равен 0,36 литров.
Концентрация раствора — Знаешь как
Содержание статьи
Весовая процентная концентрация показывает, какой процент от общего веса раствора составляет растворенное вещество.
■ 18. Сколько нитрата калия нужно взять для приготовления 300 г 2% раствора соли?
19? Сколько воды и сахара требуется для приготовления 250 г 10% раствора?
20. Сколько хлорида бария потребуется для приготовления 50 г 0,5% раствора? (См. Ответ)
В лабораторной практике часто приходится иметь дело с кристаллогидратами — солями, содержащими кристаллизационную воду, например CuSО4 ·5H2O, FeSО4 · 7H2О и т. д. В этом случае следует уметь учитывать кристаллизационную воду.
Пример 1. Сколько соли нужно для приготовления 500 г 3% ее раствора? | |
Дано: 500 г. 3% раствора соли | Решение: Если сказано, что имеется 3% раствор, это значит, что в любом количестве этого раствора содержится 3% соли. Чтобы рассчитать, сколько нужно соли для приготовления 500 г такого раствора, следует найти 3% от 500 г: (500 · 3) : 100 = 15г Следовательно, соли нужно 15 г, а воды 500— 15 = 485 г. |
Пример 2. Сколько кристаллогидрата медного купороса нужно взвесить, чтобы получить 200 г 5% раствора сульфата меди? Сколько воды нужно для этого взять? | |
Дано: 200 г 5% CuSO4 | Решение: Сначала требуется определить, сколько сульфата меди CuSО4 нужно для приготовления заданного количества раствора: (200 · 5) :100 = 10 г. CuSO4. Далее делаем пересчет на кристаллогидрат: грамм-молекула CuSO4 весит 160 г, а грамм-молекула CuSO4 · 5H2О весит 250 г. Следовательно, мы можем составить пропорцию: 160 г CuSO4— в 250 г CuSO4 · 5H2О 10» CuSО4 — » х » CuSO4· 5Н2О X=(250 · 10) : 160 = 15,625 г. Воды для приготовления раствора требуется 200— 16,6 15= 184,375 г. |
■ 21. Сколько кристаллогидрата Na2SO4 · 10H2O понадобится для приготовления 2 кг 34 раствора Na2SО4?
22. Сколько кристаллогидрата железного купороса FeSO4·7h3O потребуется для приготовления 30 кг 0,5% раствора FeSO4?
23. Сколько кристаллогидрата CaCl2 · 6H2O потребуется для приготовления 500 г 10% раствора СаСl2?
24. Сколько кристаллогидрата ZnSO4· 7H2O потребуется для приготовления 400 г 0,1 % раствора ZuSО4? (См. Ответ)
Иногда приходится приготовлять растворы определенной процентной концентрации, пользуясь для этого другими, более концентрированными растворами. Особенно часто с этим приходится сталкиваться в лаборатории при получении растворов кислот разной концентрации.
Пример 3. Сколько требуется 80% серной кислоты для приготовления 200 г 10% раствора этой кислоты?. Обозначим массу первого раствора m1, массу второго — m2, концентрацию первого раствора С1, концентрацию второго раствора C2. | |
Дано: m1 = 200г C1 = 10% C2 = 80%
| Прежде всего нужно выяснить, сколько чистой безводной серной кислоты потребуется для приготовления 200 г. 10% раствора: (200 · 10) : 100 = 20 г. Определяем, в каком количестве 80% серной кислоты содержится 20 г чистой кислоты, рассуждая так: в 100 г 80% H2SО4 — 80 г чистой H2SО4 » х » 80% H2SО4 —20 » »H2SО4. Отсюда х = (100 · 20) : 80 = 25 г 80% раствора. Следовательно, для нашей цели нужно 25 г 80% раствора H2SО4 и 200—25 = 175 г воды. |
■ 25. Сколько потребуется 80% фосфорной кислоты для приготовления 2 кг 5% раствора?
26. Сколько потребуется 20% щелочи для приготовления 5 кг. 1 % раствора?
27. Сколько потребуется 15% азотной кислоты для приготовления 700 г 5% раствора?
28. Сколько потребуется 40% серной кислоты для приготовления 4 кг 2% раствора?
29. Сколько потребуется 10% соляной кислоты для приготовления 500 г 0,5% раствора? (См. Ответ)
Однако произвести правильный расчет — это для лаборанта еще не все. Нужно уметь не только рассчитать, но и приготовить раствор кислоты. Но кислоты нельзя взвешивать на весах, их можно только отмерять при помощи мерной посуды. Мерная же посуда предназначена для измерений объема, а не веса. Поэтому нужно суметь вычислить объем найденного количества раствора. Этого нельзя сделать, не зная удельного веса (плотности) раствора.
Обратимся снова к примеру 3, приведен ному на стр 67. Из таблицы (приложение III, п. 3, стр. 394) видно, что 80% серная кислота имеет плотность d=1,7, а масса раствора Р =25 г. Следовательно, по формуле
V = P : d находим: V = 25 : 1,7 = 14,7 мл.
Плотность воды практически считаем равной единице. Следовательно, 175 г воды займут объем 175 мл. Таким образом, чтобы приготовить 200 г 10% раствора из 80% серной кислоты, следует взять 175 мл воды и налить в нее 14,7 мл 80% серной кислоты. Смешивание можно производить в любой химической посуде.
■ 30. Сколько миллилитров 50% серной кислоты следует взять для приготовления 2 кг 10% раствора этой кислоты?
31. Сколько миллилитров 40% серной кислоты следует взять для приготовления 5 л 4% серной кислоты?
32. Сколько миллилитров 34% едкого кали потребуется для приготовления 10 л 10% раствора?
33. Сколько миллилитров 30% соляной кислоты потребуется для приготовления 500 мл 2% соляной кислоты? (См. Ответ)
Примеры расчетов, которые мы разбирали до сих пор, были посвящены определению веса или объема раствора, а также количества вещества, содержащегося в нем. Однако бывают случаи, когда нужно определить концентрацию раствора. Рассмотрим простейший случай.
Пример 4, Рассчитайте, какова процентная концентрация раствора, если смешано 45 г воды и 5 г соли. | |
Дано: mh3O = 45г mсоли = 5г
| Решение: Сначала определяем общее количество раствора: 45 г + 5 г = 50 г. Затем определяем процентную концентрацию: (5 : 50) · 100 = 10% Следовательно раствор 10%. |
■ 34 Смешано 25 г соли и 35 г воды. Какова процентная концентрация раствора?
35. Смешано 5 г кислоты и 75 г воды. Какова процентная концентрация раствора? (См. Ответ)
Довольно часто приходится разбавлять, упаривать и смешивать растворы, после чего определять их концентрацию.
Пример 5. К 250 г 10% раствора добавили 150 г воды Какой стала концентрация раствора? | |
Дано: m1 = 250г C1 = 10% mh3O = 150г
| Решение: Сначала рассчитываем содержи ние вещества в 250 г раствора:(250 · 10) : 100 = 25 г. Определяем общее количество получившегося раствора: 250 + 150 = 400 г. Поскольку мы к раствору приливали только воду, а растворенное вещество не добавляли, то его количество осталось, очевидно, таким же. Следовательно, в 400 г полученного раствора содержится 25 г вещества, а его процентная концентрация(25 : 400) · 100 = 6,25% |
■ 36. К 2 кг 20% раствора прилили 500 г воды. Какой стала концентрация раствора?
37. К 5 а 36% соляной кислоты прилили 1 л воды. Какой стала концентрация раствора?
38. Смешали 40 кг 2% и 10 кг 3% растворов одного и того же вещества. Какой стала концентрация полученного раствора?
39. Смешали 4 л 28% серной кислоты и 500 мл 60% серной кислоты. Какова концентрация полученного раствора?
40. 3 кг 20% раствора едкого натра упарили до 2 кг. Какова концентрация полученного раствора?
41. Сколько воды нужно прибавить к 500 мл 30% раствора (плотность 1,224 г/см3), чтобы получить 5% раствор? (См. Ответ)
Для определения, в каком соотношении следует смешать растворы разных концентраций, чтобы получить раствор искомой концентрации, можно применять так называемое «правило смешивания», или «диагональную
схему»
Пример 6. В каком весовом соотношении следует смешать 40% и 15% растворы, чтобы получить 35% раствор? |
Решение. Для решения составляют диагональную схему: 40→20 \ / 35 / \ 15→5 В центре пишут искомую концентрацию. У левого конца каждой диагонали пишут данные концентрации. Затем по диагонали производят вычитание: 35—15 = 20 40 — 35 = 5 (вычитают всегда из большей величины меньшую). Результат вычитания проставляют у правого конца соответствующей диагонали. Получилось, что смешать требуется 5 в. ч. 15% и 20 в. ч. 40% раствора, т. е. в соотношении 1:4. Если в смешивании участвует вода, ее концентрация берется равной 0%. |
■ 42. Рассчитайте по диагональной схеме, в каком соотношении следует смешать растворы:
а) 20% и 3% для получения 10%;
б) 70% и 17% для получения 25%;
в) 25% и воду для получения 6% (См. Ответ)
Объемная концентрация растворов. Молярная концентрация
При определении объемной концентрации растворов расчеты производят применительно к 1 л раствора. Молярная концентрация, например, показывает сколько грамм-молекул (молей) растворенного вещества содержится в 1 л раствора.
Если вы не помните, что такое грамм-молекула, обратитесь к приложению на стр. 374.
Например, если в 1л раствора содержится 1 моль вещества, то такой раствор называется одномолярным (1 М), если 2 моля, то двумолярным(2 М), если 0,1 моля, тo раствор децимолярный (0,1 М), если 0,01 моля, то раствор сантимолярный (0,01 М) и т. д. Для приготовления растворов молярной концентрации необходимо знать формулу вещества.
Пример 7. Сколько нужно взять едкого натра, чтобы приготовить 200 мл 0,1 М раствора едкого натра NaOH. | |
Дано: V = 200 мл С = 0,1 М
| Решение: Прежде; всего вычислим вес грамм-молекулы едкого натра NaOH. 23 + 16 + 1 = 40 г. Так как раствор 0,1 М, то в 1 л раствора содержится 0,1 грамм-молекулы NaOH, т. е. 4 г, а в 200 мл или в 0,2 л, раствора будет содержаться неизвестное количество NaOH. Составляем пропорцию: в 1 л 0,1 М раствора — 4 г NaOH » 0.2 » » — х » NaOH Отсюда 1 : 0,2 = 4 : x x = (4 · 0,2) : 1 = 0,8 г. т. е. для приготовления 200 мл 0,1 М раствора нужно 0,8 г NaOH. |
Молярная концентрация очень удобна тем, что в равных объемах растворов с одинаковой молярностью содержится одинаковое количество молекул, так как в грамм-молекуле любого вещества содержится одно и то же число молекул.
Готовят раствор молярной концентрации в мерных колбах определенного объема. На шейке такой колбы имеется отметка, точно ограничивающая нужный объем, а надпись на колбе указывает, на какой объем рассчитана данная мерная колба.
■ 43. Рассчитайте, какое количество вещества требуется для приготовления следующих растворов:
а) 5 л 0,1 М раствора серной кислоты;
б) 20 мл 2 М раствора соляной кислоты;
в) 500 мл 0,25 М раствора сульфата алюминия;
г) 250 мл 0,5 М раствора хлорида кальция. (См. Ответ)
Растворы кислот молярной концентрации нередко приходится готовить из процентных растворов.
Пример 8. Сколько требуется 98 % серной кислоты для приготовления 5 л 0,1 М раствора. | |
Дано: V1= 5 л С1= 0,1 М С2 = 98%
| Решение: Определяем содержание чистой серной кислоты в 5 л 0,1 М раствора. 1 моль H2SО4 = 98 г; 0,1 моля H2SО4 = 9,8 г. Для приготовления 5 л 0,1 М раствора H2SО4 необходимо 9,8 · 5 = 49 г чистой H2SО4. Далее найдем, сколько 98% раствора серной кислоты потребуется для приготовления 5 л 0,1 М раствора. Составим пропорцию: в 100 г раствора содержится 98 г h3SО4 » х » » » 49 » H2SO4. Отсюда х = (49 · 100) : 98 = 50 г. |
■ 44. Сколько потребуется 50% азотной кислоты для приготовления 500 мл 0,5 М раствора.
45. Какой объем 98% серной кислоты необходим для приготовления 10 л 3 М раствора?
46. Вычислите молярность следующих растворов:
а) 20% серной кислоты;
б) 4% едкого натра;
в) 10% азотной кислоты;
г) 50% едкого кали. (См. Ответ)
Нормальная концентрация растворов
Нормальная концентрация растворов выражается количеством грамм-эквивалентов растворенного вещества в 1 л раствора. Для того чтобы произвести расчет для Приготовления раствора нормальной концентрации, нужно знать, что такое эквивалент. Слово «эквивалентный» означает «равноценный».
Эквивалентом называется весовое количество элемента, которое может соединяться с 1 весовой частью водорода или замещать ее в соединениях.
Если в молекуле воды Н2О содержится два атома водорода, весящих в сумме 2 у. е., и один атом кислорода, весящий 16 у. е., то на 1 у. е. водорода приходится 8 у. е. кислорода, что и будет эквивалентом кислорода. Если мы возьмем какой-нибудь окисел, например закись железа FeO, то в нем водорода нет, но зато есть кислород, а мы нашли из предыдущего расчета, что 8 у. е. кислорода эквивалентны 1 у. е. водорода. Следовательно, достаточно найти количество железа, способное соединиться с 8 у. е. кислорода, и это также будет его эквивалентом. Атомный вес железа 56. В окисле 56 у. е. Fe приходится на 16 у. е. кислорода, а на 8 у. е. кислорода железа придется вдвое меньше.
Можно найти эквивалент и для сложных веществ, например для серной кислоты H2SО4. В серной кислоте на 1 у. е. водорода приходится половина молекулы кислоты (включая, конечно, и водород), так как кислота двухосновная, т. е. эквивалент серной кислоты равен ее молекулярному весу (98 у. е.), деленному на 2, т. е. 49 у. е.
Эквивалент для основания можно найти, разделив его молекулярный вес на валентность металла Например, эквивалент NaOH равен молекулярному весу (40 у. е.), деленному на 1, т. е. на валентность натрия. Эквивалент NaOH равен 40 у. е. Эквивалент гидроокиси кальция Са(ОН)2 равен молекулярному весу (74 у. е.), деленному на валентность кальция, а именно на 2, т. е. 37 у, е.
Для того чтобы найти эквивалент для какой-нибудь соли, нужно молекулярный вес ее разделить на валентность металла и количество его атомов. Так, молекулярный вес сульфата алюминия Al2(SO4)3 равен 342 у. е. Эквивалент его равен: 342 : (3 · 2) = 57 у.е. где 3 — валентность алюминия, а 2 — количество атомов алюминия.
■ 47. Рассчитайте эквиваленты следующих соединений; а) фосфорной кислоты; б) гидроокиси бария; в) сульфата натрия;г) нитрата алюминия. (См. Ответ)
Грамм-эквивалентом называется количество граммов вещества, численно равное эквиваленту.
Если в 1 л раствора содержится 1 грамм-эквивалент (г-экв) растворенного вещества, то раствор является одно-нормальным (1 н.), если 0,1 грамм-эквивалента, то деци-нормальным (0,1 н.), если 0,01 грамм-эквивалента, то сантинормальным (0,01 н.) и т. д. Для расчета нормальной концентрации растворов также необходимо знать формулу вещества.
Пример 9. Приготовить 300 мл 0,1 н. раствора серной кислоты H2SО4. | |
Дано: V = 300 мл С = 0,1 н.
| Решение: Молекулярный вес H2SО4 равен 98 у. е., эквивалент H2SО4 равен 98 : 2 = 49 у. е., грамм-эквивалент равен 49 г. Так как раствор 0,1 н., то в 1 л его содержится 0,1 г-экв т. е. 4,9 г, нужно же приготовить 300 мл или 0,3 л этого раствора. Поэтому составим пропорцию: 1 : 0,3 = 4,9 : x x = (4,9 · 0,3) : 5 = 1,47 г. т. е. на приготовление 300 мл 0,1 н. раствора серной кислоты пойдет 1,47 г H2SО4. |
Растворы нормальной концентрации, как и молярные, готовят в мерных колбах.
■ 48. Сколько серной кислоты необходимо для приготовления 2 л 0,1 н. раствора?
49. Сколько нужно взять нитрата алюминия, чтобы приготовить 200 мл 0,5 н. раствора? (См. Ответ)
Нередко приходится готовить растворы нормальной концентрации из концентрированных растворов процентной концентрации. Это делается так же, как и при приготовлении растворов молярной концентрации, но рассчитывается не грамм-молекулярный, а грамм-эквивалентный вес .
Сколько нужно взять 60% азотной кислот, чтобы приготовить 200 мл 3 н. раствора? 61. Какой объем 20% серной кислоты необходим для приготовления 20 л 0,1 н. раствора?
Нормальная концентрация очень удобна, так как если растворы имеют одинаковую нормальность, то в равных объемах этих растворов содержатся эквивалентные количества растворенных веществ. Поэтому вещества, содержащиеся в равных объемах таких растворов, реагируют нацело (если, разумеется, вообще могут между собой реагировать). Например, если взять 1,5 л 0,1 н. раствора едкого натра и 0,1 н. раствор соляной кислоты, то для реакции с едким натром потребуется также 1,5 л раствора соляной кислоты.
Чем выше концентрация раствора, тем меньший его объем требуется для реакции, т. е. между объемами растворов реагирующих веществ и их концентрациями существует обратная зависимость, которую можно выразить формулой:
где V — объем, а С — концентрация раствора.
Исходя из этой формулы, можно определить любую из четырех величин, если известны три остальные.
Пример 10. Какова нормальность соляной кислоты, если на нейтрализацию 20 мл ее пошло 30 мл 0,1 и. едкого натра. | |
Дано: V1 = 20 мл V2 = 30 мл С2 = 0,1 н.
| Решение: Подставляя данные задачи в фор мулу, получаем V1 : V2 = C2 : C1 20 : 30 = 0,1 : C1 ; C1 = (0,1 · 30) : 20 = 0,15 н. Следовательно, концентрация соляной кислоты 0,15 н. |
■ 52. На нейтрализацию 10 мл 0,2 н. раствора кислоты пошло 8 мл раствора едкого кали. Какова нормальность раствора едкого кали?
53. Какой объем 0,1 н. раствора едкого натра будет затрачен на реакцию с 25 мл 0,5 н. раствора хлорида железа (III)?
54. Сколько граммов серной кислоты содержится в 300 мл раствора, если на нейтрализацию 5 мл его израсходовано 8 мл 1 н. раствора едкого натра? (См. Ответ)
Подобные расчеты широко применяются в количественном анализе.
Нередко лаборанту нужно знать процентное содержание вещества в растворе той или иной объемной концентрации. В этом случае необходимо научиться производить перерасчет раствора объемной концентрации на весовую и наоборот.
Пример 11. Рассчитать нормальность 10% раствора едкого натра. Плотность раствора 1,115 г/см3. | |
Дано: CNaOH = 10% dNaOH = 1,115
| Решение: Грамм-эквивалент NaOH = 40 : 1 = 40 г. В 100 г раствора содержится 10 г NaOH, что равно = 0,25 г·экв. Объем 100 раствора равен 100 : 1,115 мл, следовательно в 100 : 1,115 мл — 0,25 г · экв NaOH » 1000 » -x » NaOH Отсюда х = (0,25 · 1000 · 1,115) : 100 = 2,7875 н. |
■ 55. Рассчитайте нормальность следующих растворов:
а) 28% раствора едкого кали;
б) 8% раствора едкого натра;
в) 18% раствора соляной кислоты.
56. Смешано 500 мл 20%, 20 мл 0,2 н. и 300 мл 0,5 М растворов серной кислоты. Рассчитайте нормальность и молярность образовавшегося раствора.
57. Какова молярность 40% раствора едкого натра?
58. Какова нормальность 6% раствора едкого кали?
59. Какова нормальность соляной кислоты, если на нейтрализацию 20 мл ее израсходовано 40 мл 0,2 н. раствора гидроокиси кальция?
60. В каких соотношениях надо смешать 20% и 5% растворы одного и того же вещества, чтобы получился 12% раствор?
61. Какой объем 80% раствора серной Кислоты нужно взять, чтобы приготовить 2 л 2н. раствора этой кислоты? (См. Ответ)
Статья на тему Концентрация раствора
Для расчета массы (объема, количества вещества) продукта реакции, если данные по одному из веществ представлены в виде раствора с определенной массовой долей этого растворенного вещества, следует воспользоваться нижеследующим алгоритмом:
1) Прежде всего следует найти массу растворенного вещества. Возможны две ситуации:
* В условии даны масса раствора и массовая доля растворенного вещества (концентрация). В этом случае масса растворенного вещества рассчитывается по формуле:
* В условии даны объем раствора вещества, плотность этого раствора и массовая доля растворенного вещества в этом растворе. В таком случае следует воспользоваться формулой для расчета массы раствора:
После чего следует рассчитать массу растворенного вещества по формуле 1.
2) Рассчитать количество вещества (моль) участника реакции, масса которого стала известна из расчетов выше. Для этого воспользоваться формулой:
3) Записать уравнение реакции и убедиться в правильности расставленных коэффициентов.
4) Рассчитать количество моль интересующего участника реакции исходя из известного количества другого участника реакции, зная, что количества веществ любых двух участников реакции A и B относятся друг к другу как коэффициенты перед этими же веществами в уравнении реакции, то есть:
Если в условии требовалось рассчитать количество вещества, то действия на этом заканчиваются. Если же требуется найти его массу или объем, следует переходить к следующему пункту.
5) Зная количество вещества, определенное в п.4, мы можем рассчитать его массу по формуле:
Также, если вещество является газообразным и речь идет о нормальных условиях (н.у.), его объем может быть рассчитан по формуле:
Рассмотрим пару примеров расчетных задач по этой теме.
Пример 1
Рассчитайте массу осадка, который образуется при добавлении к 147 г 20%-ного раствора серной кислоты избытка раствора нитрата бария.
Решение:
1) Рассчитаем массу чистой серной кислоты:
m(H2SO4) = w(H2SO4) ∙ m(р-ра H2SO4)/100% = 147 г ∙ 20% /100% = 29,4 г
2) Рассчитаем количество вещества (моль) серной кислоты:
n(H2SO4) = m(H2SO4) / M(H2SO4) = 29,4 г/98 г/моль = 0,3 моль.
3) Запишем уравнение взаимодействия серной кислоты с нитратом бария:
H2SO4 + Ba(NO3)2 = BaSO4↓ + 2HNO3
4) В результате расчетов стало известно количество вещества серной кислоты. Осадок представляет собой сульфат бария. Зная, что:
n(BaSO4)/n(H2SO4) = k(BaSO4)/k(H2SO4), где n — количество вещества, а k — коэффициент в уравнении реакции,
можем записать:
n(BaSO4) = n(H2SO4) ∙ k(H2SO4)/k(BaSO4) = 0,3 моль ∙ 1/1 = 0,3 моль
5) Тогда масса осадка, т.е. сульфата бария, может быть рассчитана следующим образом:
m(BaSO4) = M(BaSO4) ∙ n(BaSO4) = 233 г/моль ∙ 0,3 моль = 69,9 г
Пример 2
Какой объем газа (н.у.) выделится при растворении необходимого количества сульфида железа (II) в 20%-ном растворе соляной кислоты с плотностью 1,1 г/мл и объемом 83 мл.
Решение:
1) Рассчитаем массу раствора соляной кислоты:
m(р-ра HCl) = V(р-ра HCl) ∙ ρ(р-ра HCl) = 83 мл ∙ 1,1 г/мл = 91,3 г
Далее рассчитаем массу чистого хлороводорода, входящего в состав кислоты:
m(HCl) = m(р-ра HCl) ∙ w(HCl)/100% = 91,3 г ∙ 20%/100% = 18,26 г
2) Рассчитаем количество вещества хлороводорода:
n(HCl) = m(HCl)/M(HCl) = 18,26 г/36,5 г/моль = 0,5 моль;
3) Запишем уравнение реакции сульфида железа (II) с соляной кислотой:
FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S↑
4) Исходя из уравнения реакции следует, что количество прореагировавшей соляной кислоты с количеством выделившегося сероводорода связано соотношением:
n(HCl)/n(H2S) = 2/1, где 2 и 1 — коэффициенты перед HCl и и H2S соответственно
Следовательно:
n(H2S) = n(HCl)/2 = 0,5/2 = 0,25 моль
5) Объем любого газа, находящегося при нормальных условиях, можно рассчитать по формуле V(газа) = Vm ∙ n(газа), тогда:
V(H2S) = Vm ∙ n(H2S) = 22,4 л/моль ∙ 0,25 моль = 5,6 л
Расчеты при приготовлении водных растворов
Приблизительные растворы. При приготовлении приблизительных растворов количества веществ, которые должны быть взяты для этого, вычисляют с небольшой точностью. Атомные веса элементов для упрощения расчетов допускается брать округленными иногда до целых единиц. Так, для грубого подсчета атомный вес железа можно принять равным 56 вместо точного —55,847; для серы — 32 вместо точного 32,064 и т. д.
Вещества для приготовления приблизительных растворов взвешивают на технохимических или технических весах.
Принципиально расчеты при приготовлении растворов совершенно одинаковы для всех веществ.
Количество приготовляемого раствора выражают или в единицах массы (г, кг), или в единицах объема (мл, л), причем для каждого из этих случаев вычисление количества растворяемого вещества проводят по-разному.
Пример. Пусть требуется приготовить 1,5 кг 15%-ного раствора хлористого натрия; предварительно вычисляем требуемое количе-ство соли. Расчет проводится согласно пропорции:
т. е. если в 100 г раствора содержится 15 г соли (15%), то сколько ее потребуется для приготовления 1500 г раствора?
Расчет показывает, что нужно отвесить 225 г соли, тогда воды иужио взять 1500 — 225 = 1275 г. ¦
Если же задано получить 1,5 л того же раствора, то в этом случае по справочнику узнают его плотность, умножают последнюю на заданный объем и таким образом находят массу требуемого количества раствора. Так, плотность 15%-нoro раствора хлористого натрия при 15 0C равна 1,184 г/см3. Следовательно, 1500 мл составляет
Следовательно, количество вещества для приготовления 1,5 кг и 1,5 л раствора различно.
Расчет, приведенный выше, применим только для приготовления растворов безводных веществ. Если взята водная соль, например Na2SO4-IOh3O1 то расчет несколько видоизменяется, так как нужно принимать во внимание и кристаллизационную воду.
Пример. Пусть нужно приготовить 2 кг 10%-ного раствора Na2SO4, исходя из Na2SO4 *10h3O.
Молекулярный вес Na2SO4 равен 142,041, a Na2SO4*10h3O 322,195, или округленно 322,20.
Расчет ведут вначале па безводную соль:
Следовательно, нужно взять 200 г безводной соли. Количество десятиводной соли находят из расчета:
Воды в этом, случае нужно взять: 2000 — 453,7 =1546,3 г.
Так как раствор не всегда готовят с пересчетом на безводную соль, то на этикетке, которую обязательно следует наклеивать на сосуд с раствором, нужно указать, из какой соли приготовлен раствор, например 10%-ный раствор Na2SO4 или 25%-ный Na2SO4*10h3O.
Часто случается, что приготовленный ранее раствор нужно разбавить, т. е. уменьшить его концентрацию; растворы разбавляют или по объему, или по массе.
Пример. Нужно разбавить 20%-ный раствор сернокислого аммония так, чтобы получить 2 л 5%-иого раствора. Расчет ведем следующим путем. По справочнику узнаем, что плотность 5%-ного раствора (Nh5)2SO4 равна 1,0287 г/см3. Следовательно, 2 л его должны весить 1,0287*2000 = 2057,4 г. В этом количестве должно находиться сернокислого аммония:
Теперь можно подсчитать, сколько нужно взять 20%-ного рас* твора, чтобы получить 2 л 5%-ного раствора.
Полученную массу раствора можно пересчитать на объем его. Для этого массу раствора делят на его плотность (плотность 20%-ного раствора равна 1.1149 г/см3), т. е.
Учитывая, что при отмеривании могут произойти потери, нужно взять 462 мл и довести их до 2 л, т. е. добавить к ним 2000—462 = = 1538 мл воды.
Если же разбавление проводить по массе, расчет упрощается. Но вообще разбавление проводят из расчета на объем, так как жидкости, особенно в больших количествах, легче отмерить по объему, чем взвесить.
Нужно помнить, что при всякой работе как с растворением, так и с разбавлением никогда не следует выливать сразу всю воду в сосуд. Водой ополаскивают несколько раз ту посуду, в которой проводилось взвешивание или отмеривание нужного вещества, и каждый раз добавляют эту воду в сосуд для раствора.
Когда не требуется особенной точности, при разбавлении растворов или смешивании их для получения растворов другой концентрации можно пользоваться следующим простым и быстрым способом.
Возьмем разобранный уже случай разбавления 20%-ного раствора сернокислого аммония до 5%-ного. Пишем вначале так:
где 20 — концентрация взятого раствора, 0 — вода и 5’—-требуемая концентрация. Теперь из 20 вычитаем 5 и полученное значение пишем в правом нижнем углу, вычитая же нуль из 5, пишем цифру в правом верхнем углу. Тогда схема примет такой вид:
Это значит, что нужно взять 5 объемов 20%-ного раствора и 15 объемов воды. Конечно, такой расчет не отличается точностью.
Если смешивать два раствора одного и того же вещества, то схема сохраняется та же, изменяются только числовые значения. Пусть смешением 35%-ного раствора и 15%-ного нужно приготовить 25%-ный раствор. Тогда схема примет такой вид:
т. е. нужно взять по 10 объемов обоих растворов. Эта схема дает приблизительные результаты и ею можно пользоваться только тогда, когда особой точности не требуется.Для всякого химика очень важно воспитать в себе привычку к точности в вычислениях, когда это необходимо, и пользоваться приближенными цифрами в тех случаях, когда это не повлияет на результаты работы.Когда нужна большая точность при разбавлении растворов, вычисление проводят по формулам.
Разберем несколько важнейших случаев.
Приготовление разбавленного раствора. Пусть с — количество раствора, m%—концентрация раствора, который нужно разбавить до концентрации п%. Получающееся при этом количество разбавленного раствора х вычисляют по формуле:
а объем воды v для разбавления раствора вычисляют по формуле:
Смешивание двух растворов одного и того же вещества различной концентрации для получения раствора заданной концентрации. Пусть смешиванием а частей m%-ного раствора с х частями п%-ного раствора нужно получить /%-ный раствор, тогда:
Точные растворы. При приготовлении точных растворов вычисление количеств нужных веществ проверят уже с достаточной степенью точности. Атомные весы элементов берут по таблице, в которой приведены их точные значения. При сложении (или вычитании) пользуются точным значением слагаемого с наименьшим числом десятичных знаков. Остальные слагаемые округляют, оставляя после запятой одним знаком больше, чем в слагаемом с наименьшим числом знаков. В результате оставляют столько цифр после запятой, сколько их имеется в слагаемом с наименьшим числом десятичных знаков; при этом производят необходимое округление. Все расчеты производят, применяя логарифмы, пятизначные или четырехзначные. Вычисленные количества вещества отвешивают только на аналитических весах.
Взвешивание проводят или на часовом стекле, или в бюксе. Отвешенное вещество высыпают в чисто вымытую мерную колбу через чистую сухую воронку небольшими порциями. Затем из промывалки несколько раз небольшими порциями воды обмывают над воронкой бнже или часовое стекло, в котором проводилось взвешивание. Воронку также несколько раз обмывают из промывалки дистиллированной водой.
Для пересыпания твердых кристаллов или порошков в мерную колбу очень удобно пользоваться воронкой, изображенной на рис. 349. Такие воронки изготовляют емкостью 3, 6, и 10 см3. Взвешивать навеску можно непосредственно в этих воронках (негигроскопические материалы), предварительно определив их массу. Навеска из воронки очень легко переводится в мерную колбу. Когда навеска пересыпается, воронку, не вынимая из горла колбы, хорошо обмывают дистиллированной водой из промывалки.
Как правило, при приготовлении точных растворов и переведении растворяемого вещества в мерную колбу растворитель (например, вода) должен занимать не более половины емкости колбы. Закрыв пробкой мерную колбу, встряхивают ее до полного растворения твердого вещества. После этого полученный раствор дополняют водой до метки и тщательно перемешивают.
Молярные растворы. Для приготовления 1 л 1 M раствора какого-либо вещества отвешивают на аналитических весах 1 моль его и растворяют, как указано выше.
Пример. Для приготовления 1 л 1 M раствора азотнокислого серебра находят в таблице или подсчитывают молекулярную массу AgNO3, она равна 169,875. Соль отвешивают и растворяют в воде.
Если нужно приготовить более разбавленный раствор (0,1 или 0,01 M), отвешивают соответственно 0,1 или 0,01 моль соли.
Если же нужно приготовить меньше 1 л раствора, то растворяют соответственно меньшее количество соли в соответствущем объеме воды.
Нормальные растворы готовят аналогично, только отвешивая не 1 моль, а 1 грамм-эквивалент твердого вещества.
Если нужно приготовить полунормальный или децинормальный раствор, берут соответственно 0,5 или 0,1 грамм-эквивалента. Когда готовят не 1 л раствора, а меньше, например 100 или 250 мл, то берут1/10 или 1/4 того количества вещества, которое требуется для приготовления I л, и растворяют в соответствующем объеме воды.
Рис 349. Воронки для пересыпания навески а колбу.
После приготовления раствора его нужно обязательно проверить титрованием соответствующим раствором другого вещества с известной нормальностью. Приготовленный раствор может не отвечать точно той нормальности, которая задана. В таких случаях иногда вводят поправку.
В производственных лабораториях иногда готовят точные растворы «по определяемому веществу». Применение таких растворов облегчает расчеты при анализах, так как достаточно умножить объем раствора, пошедший на титрование, на титр раствора, чтобы получить содержание искомого вещества (в г) во взятом для анализа количестве какого-либо раствора.
Расчет при приготовлении титрованного раствора по определяемому веществу ведут также по грамм-эквиваленту растворяемого вещества, пользуясь формулой:
Пример. Пусть нужно приготовить 3 л раствора марганцовокислого калия с титром по железу 0,0050 г/мл. Грамм-эквивалент KMnO4 равен 31,61., а грамм-эквивалент Fe 55,847.
Вычисляем по приведенной выше формуле:
Стандартные растворы. Стандартными называют растворы с разными, точно определенными концентрациями, применяемые в колориметрии, например растворы, содержащие в 1 мл 0,1, 0,01, 0,001 мг и т. д. растворенного вещества.
Кроме колориметрического анализа, такие растворы бывают нужны при определении рН, при нефелометрических определениях и пр. Иногда стандартные растворы» хранят в запаянных ампулах, однако чаще приходится готовить их непосредственно перед применением. Стандартные растворы готовят в объеме не больше 1 л, а ча ще — меньше. Только при большом расходе стандартного раствори можно готовить несколько литров его и то при условии, что стандартный раствор не будет храниться длительный срок.
Количество вещества (в г), необходимое для получения таких растворов, вычисляют по формуле:
Пример. Нужно приготовить стандартные растворы CuSO4 • 5h3O для колориметрического определения меди, причем в 1 мл первого раствора должно содержаться 1 мг меди, второго — 0,1 мг, третьего —0,01 мг, четвертого — 0,001 мг. Вначале готовят достаточное количество первого раствора, например 100 мл.
В данном случае Mi = 249,68; АСu = 63,54; следовательно, для приготовления 100 мл раствора, 1 мл которого содержал бы 1 мг меди (Т = 0,001 г/мл), нужно взять
Навеску соли переносят в мерную колбу емкостью 100 мл и добавляют воду до метки. Другие растворы готовят соответствующим разбавлением приготовленного.
Эмпирические растворы. Концентрацию этих растворов чаще всего выражают в г/л или г/мл. Для приготовления эмпирических растворов применяют очищенные перекристаллизацией вещества или реактивы квалификации ч. д. а. или х. ч.
Пример. Нужно приготовить 0,5 л раствора CuSO4, содержашего Cu 10 мг/мл. Для приготовления раствора применяют CuSO4 • 5h3O.
Чтобы подсчитать, сколько следует взять этой солн для приготовления раствора заданного объема, подсчитывают, сколько Cu должно содержаться в нем. Для этого объем умножают на заданную концентрацию, т. е.
500*10 = 5000 мг, или 5,0000 г
После этого, зная молекулярный вес соли, подсчитывают нужное количество ее:
На аналитических весах отвешивают в бюксе точно 19,648 г чистой соли, переводят ее в мерную колбу емкостью 0,5 л. Растворение проводят, как указано выше.
К оглавлению
см. также
- Основные понятия о растворах
- Классификация растворов
- Концентрация растворов
- Техника приготовления растворов
- Расчеты при приготовлении водных растворов
- Растворы солей
- Растворы щелочей
- Растворы кислот
- Фиксаналы
- Некоторые замечания о титровании и точных растворах
- Расчеты при титровании с помощью весовых бюреток
- Рациональные величины
- Растворение жидкостей
- Растворение газов
- Индикаторы
- Автоматическое титрование
- Неводные растворы
- Растворение в органических растворителях
- Обесцвечивание растворов
Приготовление раствора | Задачи 431
Задача 431.
Найти массу воды, необходимую для приготовления раствора хлорида натрия, содержащего 1,50 моля NaCl на 1000 г Н2О, если имеется 10 г NaCl?
Решение:
Находим массу хлорида натрия, содержащуюся в 1000 граммах воды по формуле:
где
n(B) — количество вещества, m(B) — масса вещества, M(B) — молярная масса вещества.
Тогда
m(NaCl) = n(NaCl) . M(NaCl) = 1,5 . 58,5 = 87,75 г.
Тогда масса раствора составит: 1000 + 87,75 = 1087,75г.
Рассчитаем массовую долю хлорида натрия по формуле:
,
где
— массовая доля растворённого вещества; m(в-ва) — масса растворённого вещества; m(р-ра) — масса раствора.
Тогда
Исходя из того, что для приготовления 8,067%-ного раствора взято 10 г NaCl, можно рассчитать массу раствора:
Зная общую массу раствора [m(р-ра) = 124г] и массу вещества [m(B) = 10г], находим массу воды:
m(р-ра) = m(B) + m(растворителя);
m(Н2О) = m(p-pa — m(NaCl) = 124 — 10 = 114 г.
Ответ: 114г.
Задача 432.
Какой объем 2н. раствора h3SO4 потребуется для приготовления 500 мл 0,5н. раствора?
Решение:
Определим молярную массу эквивалента h3SO4 из соотношения:
MЭ(В) — молярная масса эквивалента кислоты, г/моль; М(В) — молярная масса кислоты; Z(B) — эквивалентное число; Z(кислоты) равно числу ионов Н+, H2SO4 → 2.
Отсюда
Найдём массу H2SO4 в 500 мл 0,5н раствора по формуле:
где
m(B)- масса растворённого вещества, MЭ(В) — молярная масса эквивалента растворённого вещества, V – объём раствора (в л или мл).
Тогда
Рассчитаем, какой объём 2н. раствора H2SO4 потребуется для приготовления 500 мл 0,5н, используя выше приведённое уравнение, получим:
Ответ: 125мл.
Задача 433.
Какой объем 0,05н. раствора можно получить из 100 мл 1н. раствора?
Решение:
Количество эквивалентов вещества в исходном растворе будет равно 0,1 (1 . 100 = 0,1). Обозначим общий объём раствора как (0,1 + х). Тогда количество эквивалентов в полученном растворе можно записать как 0,05(0,1 + х). Поскольку общее количество эквивалентов вещества равно 0,1, то можно записать: 0,05(0,1 + х) = 0,1. Тогда расчетное значение x, получим: 0,005 + 0,05х = 0,1; х = 1,9. Значит, из 100 мл 1н раствора можно получить 2 литра 0,05н раствора (0,1л + 1,9л = 2л).
Ответ: 2л.
Задача 434.
Какой объем 2М раствора Na2CO3 надо взять для приготовления 1 л 0,25 н раствора?
Решение:
Обозначим нужный объём 2М раствора через х. Тогда общее количество молей Na2CO3 будет составлять 2х. Учитывая, что эквивалентная масса Na2CO3 в 2 раза меньше молярной, то общее количество эквивалентов вещества можно записать как 2 . 2 = [4]. Поскольку общее количество эквивалентов Na2CO3 в растворе должно быть равно 0,25, то можно записать:
4x — 0,25
Тогда
Ответ: 62,5 мл.
Какой объем 96-процентного раствора серной кислоты (H2SO4) плотностью 1,84 г/мл потребуется для приготовления 3 литров раствора с концентрацией 2 моль/л?
Решение задачи
Найдем сколько серной кислоты (H2SO4) (в г) потребуется для приготовления 3 л раствора с молярной концентрацией 2 моль/л. Для расчета будем использовать формулу нахождения молярной концентрации раствора:
где:
CM – молярная концентрация раствора;
n – химическое количество растворенного вещества;
M – молярная масса растворенного вещества;
m – масса растворенного вещества;
V – объем раствора.
Напомню, что под молярной концентрацией понимают количество (число моль) данного вещества, содержащегося в единице объема раствора. Молярную концентрацию выражают в моль/л или используют сокращение «M».
Из вышеуказанной формулы выразим и рассчитаем массу растворенного вещества:
Учитывая, что молярная масса серной кислоты (H2SO4) равна 98 г/моль, получаем:
m (H2SO4) = 2 моль/л ∙ 98 г/моль ∙ 3 л = 588 (г).
Используя формулу нахождения массовой доли растворенного вещества:
выразим массу раствора серной кислоты (H2SO4):
Получаем:
m (раствора H2SO4) = 588 г/ 0,96 = 612,5 (г).
Если раствор 96-процентный, то массовая доля серной кислоты (H2SO4) в нем 0,96.
Вычислим объем раствора серной кислоты (H2SO4), который потребуется для приготовления 3 л раствора с молярной концентрацией 2 моль/л. Будем использовать формулу, устанавливающую связь между объемом и массой раствора:
Получаем:
V (раствора H2SO4) = 612,5 г /1,84 г/мл = 332,88 (мл).
Ответ: объем раствора серной кислоты равен 332,88 мл.
существительное решения (ОТВЕТ)
Тезаурус: синонимы и родственные слова ,Одна из наиболее распространенных проблем, с которыми я сталкиваюсь с производителями мыла, это не понимание того, как работает раствор щелочи в мыловарении. Например, производитель мыла может взять один из наших рецептов и неправильно использовать опцию « вода в процентах от масла с» вместо опции « концентрация щелочи » и подумать, что с формулой что-то не так. Или неправильно понять, как частично заменить воду в рецепте, например, рецепт Lemon Zest & Blueberry Yogurt.
Возникают еще более серьезные проблемы, когда производитель мыла пытается увеличить масштаб и не понимает раствор щелочи при попытке приготовления маточной смеси или когда они обращаются за помощью к рецепту, потому что рецепт мягкий, прослеживается слишком быстро или занимает много времени, чтобы вылечить !
Многие калькуляторы мыла усугубляют проблемы, представляя стандартные параметры расчета количества воды в процентах от масла, поэтому новые производители мыла упускают эту важную информацию!
Понимание вашего щелочного решения в мыловарении!Давайте сначала поговорим о слоне в комнате: , что плохого в подсчете количества воды на основе масел?
Проще говоря, вы получите широкий спектр возможностей решения! Разным маслам для омыления требуется различное количество щелочи, но количество воды не изменится в зависимости от щелочи.Поскольку количество присутствующей воды помогает определить как скорость трассировки, так и время отверждения, это может привести к противоречивым результатам от партии к партии.
Например, если рассчитать количество воды на основе процентного содержания масел, эти две формулы сильно отличаются:
100% оливковое мыло
- 16 унций оливкового масла
- 2,06 унции Lye
- 38% масла: 6,08 унции воды
- дает 25,3% раствор щелочи
100% мыло с кокосовым маслом
- 16 унций кокосового масла
- 2.79 унций Lye
- 38% масла: 6,08 унции воды
- дает 31,42% раствор щелочи
Мыло из оливкового масла будет прослеживаться медленнее и отверждаться медленнее, чем мыло из кокосового масла, из-за разной концентрации раствора щелочи от партии к партии, даже если мы сделали мыло в один и тот же день! Однако мыло из кокосового масла омылится еще быстрее и войдет в гелевую фазу при гораздо более высокой температуре (, хотя гелевая фаза будет короче ).
Проблема в том, что оливковое масло омыляется медленнее, чем кокосовое! Было бы лучше иметь более крепкий раствор щелочи и меньше воды для мыла с оливковым маслом (, чтобы не потребовался год, чтобы вылечить, и час, чтобы отследить ). Так как кокосовое масло само по себе омыляется быстрее, было бы более выгодно иметь более слабый раствор щелочи и больше воды, поэтому нехватка воды не усугубляет проблему.
Если это для вас новость, вы можете прочитать об управлении трассировкой и различных факторах, которые влияют на трассировку!
Моя самая большая проблема с подсчетом вашей воды в процентах от масел заключается в том, что вы можете случайно сделать скидку на слишком большую воду! Если вы не помните о своем щелоке, рассчитывая воду на основе щелочи, вы можете сделать что-то вроде этого:
100% оливковое мыло
- 16 унций оливкового масла
- 2.06 унций Lye
- 15% масла: 2,40 унции воды
- дает 46,19% раствор щелочи
100% мыло с кокосовым маслом
- 16 унций кокосового масла
- 2,79 унции щелка
- 15% масла: 2,40 унции воды
- приводит к получению 53,72% раствора щелочи
Раствор мыла в кокосовом масле слишком концентрированный! Щелок не может раствориться в растворе с меньшим количеством жидкости, чем его собственный вес.Если бы вы сделали это мыло, оно было бы тяжелым и неравномерно омыленным, со свободными частицами щелочи в стержне.
Для того, чтобы освоить скидки на воду и замену воды или альтернативных жидкостей, вы должны быть в состоянии понять вашу воду вместо щелочи. Самый простой способ сделать это — взглянуть на раствор щелочи как на цельный ингредиент и рассчитать соотношение воды и щелочи.
Наиболее распространенные сильные стороны раствора щелочи в мыловарении
Большинство ранних книг и рецептов мыловарения используют количество « полной воды », что является неправильным обозначением, поскольку не существует максимального количества воды, которое вы можете добавить к формуле для мытья.( Да, вы можете использовать больше! )
Когда большинство рецептов относятся к полной воде, они обычно рассчитывают крепость раствора щелочи от 25 до 28%, что означает, что от 25% до 28% раствора составляет щелок, а остаток (от 72% до 75% ) равен вода.
25% раствор щелочи состоит из 25% щелочи и 75% воды.Как мы знаем, чем больше количество воды, тем медленнее трассировка (, но и тем дольше фаза температуры во время омыления ). Использование «полной воды» даст вам максимальное количество времени при работоспособной консистенции, но также обеспечит в большинстве случаев полностью гелеобразное мыло (, что может быть не идеально! ). Это также займет больше всего времени для мыла с 25% раствор щелочи, чтобы вылечить, потому что есть много воды, чтобы испариться.
Следующей наиболее распространенной прочностью раствора щелочи является 33% раствор щелочи, который идеально подходит для немного более короткого времени отверждения ( меньше воды для испарения ), уменьшенной длины тепловых фаз во время омыления и немного более жесткой планки прямо из формы ,
33% раствор щелочи состоит из 33% щелочи и 67% воды.Большинство рецептов и учебных пособий по современному мыловарению используют 33% -ный раствор щелочи, так как это обычно управляемая скидка на воду во время процесса мыловарения, но также затвердевает немного быстрее, чтобы вынуть мыло из формы!
Сильные скидки на воду обычно называют 40% раствором щелочи.Уменьшение количества воды в растворе щелочи поможет мылу быстрее выйти из формы и быстрее отвердеть. По сравнению с мылом, изготовленным из 25% раствора щелочи, партии мыла, изготовленные из 40% раствора щелочи, могут отверждаться примерно за половину времени.
40% раствор щелочи состоит из 40% щелочи и 60% воды.Имейте в виду, что мыло, приготовленное из более сильного раствора щелочи, такого как 40% раствор, будет прослеживаться быстрее!
Наименьшее количество воды, которое можно использовать для полного растворения щелочи ( при оптимальных температурах и условиях ), составляет 50% раствор.Помните, это означает, что 50% раствора — щелок, а остальные 50% — вода. Это считается самым сильным раствором щелочи и максимально возможной скидкой на воду.
50% раствор щелочи состоит из 50% щелочи и 50% воды.Важно помнить, что ваш раствор щелочи может составлять до 50% щелочи и 50% воды в идеальных условиях. Однако, если ваш 50% раствор щелочи используется или хранится в слишком холодной среде (, температура ниже 25 ° C или 77 ° F, ), щелочь может выпасть в осадок из раствора.
Использование раствора щелочи, когда щелок больше не диспергируется в жидкости или воде, может вызвать неравномерное омыление и карманы с щелочами. Поэтому в большинстве случаев я рекомендую использовать более слабый раствор ( 40% раствор щелочи ) в качестве максимальной скидки на воду.
Тем не менее, 50% раствор щелочи становится очень удобным, когда вы хотите использовать альтернативные жидкости. Например, вы можете создать 50% раствор щелочи с водой и щелоком, а затем добавить дополнительную жидкость (, например, козье молоко ) к раствору или маслам щелочи.Это увеличит количество воды (след замедления ), добавит дополнительные свойства и уменьшит любые проблемы с созданием раствора щелочи с альтернативными жидкостями ( замораживание молока или выжигание ).
Как рассчитать количество воды для раствора щелочи
Когда вы рассчитываете свою формулу, вы обычно сначала выбираете свои масла, которые затем определяют количество щелочи в зависимости от веса каждого масла и значения омыления. Затем вы можете определить количество воды, выбрав силу раствора.Быстрый и простой способ сделать это — умножить количество щелочей на соответствующий множитель.
Допустим, вы хотите создать 50% раствор щелочи, а ваши масла требуют, чтобы вам потребовалось 3,5 унции щелочи. Вы бы умножили 3,5 унции х 1 = 3,5 унции воды. Если вы хотите создать вместо этого 33% раствора, вы должны умножить 3,5 унции х 2 = 7 унций воды.
Если вы не уверены, что такое множитель, и у вас нет удобной таблицы ниже, вы можете узнать это, выполнив небольшую математику! Допустим, вы хотите 25% -ный раствор щелочи, поэтому вы бы:
(100% — Желаемая сила раствора) / Желаемая сила раствора = множитель
(100% — 25%) / 25% = 75/25 = 3
Если вы знаете, что вам нужно 2 унции щелочи (, потому что ваш щелок определяется вашими маслами ), и вы хотите использовать 25% раствор щелочи, вы просто умножите количество щелочи на 3, чтобы найти количество воды.
2 унции щелка х 3 = 6 унций воды
В приведенной ниже таблице представлен полный диапазон множителей от 25% до 50% раствора и выделены наиболее часто используемые концентрации:
| Количество щелочи | Умножитель воды | Раствор щелочи | Примечания |
|---|---|---|---|
| Вес щелочи | x 1 = количество воды | 50% раствор щелочи | максимальная скидка на воду |
| Вес щелочи | х 1.1 = количество воды | 47,6% раствор щелочи | |
| Вес щелочи | x 1,2 = количество воды | 45,5% раствор щелочи | |
| Вес щелочи | x 1,3 = количество воды | 43,5% раствор щелочи | |
| Вес щелочи | x 1,4 = количество воды | 41,7% раствор щелочи | |
| Вес щелочи | x 1,5 = количество воды | 40% раствор щелочи | сильная вода скидка |
| Вес щелочи | х 1.6 = количество воды | 38,5% раствор щелочи | |
| Вес щелочи | x 1,7 = количество воды | 37% раствор щелочи | |
| Вес щелочи | x 1,8 = количество воды | 35,7% раствор щелочи | |
| Вес щелочи | x 1,9 = количество воды | 34,5% раствор щелочи | |
| Вес щелочи | x 2 = количество воды | 33.3% раствор щелочи | умеренная скидка на воду |
| Вес щелочи | x 2,1 = количество воды | 32,3% раствор щелочи | |
| Вес щелочи | x 2,2 = количество воды | 31,3% раствор щелочи | |
| Вес щелочи | x 2,3 = количество воды | 30,3% раствор щелочи | |
| Вес щелочи | x 2,4 = количество воды | 29.4% раствор щелочи | |
| Вес щелочи | x 2,5 = количество воды | 28,6% раствор щелочи | мягкая вода скидка |
| Вес щелочи | x 2,6 = количество воды | 27,8% раствор щелочи | |
| Вес щелочи | x 2,7 = количество воды | 27% раствор щелочи | |
| Вес щелочи | x 2,8 = количество воды | 26.3% раствор щелочи | |
| Вес щелочи | x 2,9 = количество воды | 25,6% раствор щелочи | |
| Вес щелочи | x 3 = количество воды | 25% раствор щелочи | без скидки на воду |
Хорошо, а что если я захочу просто вычислить количество воды без всякой ерунды этого множителя? можно сделать! Возьмите количество щелочи и желаемую концентрацию раствора и включите его в этот расчет:
Количество силы щелочи / желаемого раствора x (100% — прочность желаемого раствора) = количество воды
Допустим, вам нужно 3.51 унция щелочи и хотите использовать 40% раствор щелочи:
3,51 унции щелочи / 40% раствор щелочи х (100% — 40% раствор щелочи) = количество воды
3,51 / 40 х 60 = 5,265 унции воды
Неважно, каким образом вы решите покорить зверя, если вы рассчитываете количество воды на основе щелочи!
Почему важно понимать ваше решение для щелочи при мыловарении
Помимо возможности контролировать время отверждения и отверждения, понимание вашего раствора щелочи при мыловарении откроет двери для возможности заменить часть или всю вашу воду в составе без проблем.Вы сможете использовать несколько жидкостей или сделать частичную замену воды, не беспокоясь о выжигании растворов щелочей или использовании слишком малого или слишком большого количества воды.
Например, в рецепте мыла с маслом авокадо и арганы я использовал 33% раствор щелочи для общей формулы. Тем не менее, я заменил часть воды на пюре из авокадо.
Вот формула и количество щелочи, продиктованные моим калькулятором щелочи:
- 8 унций масла авокадо
- 8 унций масла бабассу
- 7 унций оливкового масла
- 6 унций кокосового масла
- 6 унций арганового масла
- 3 унции касторового масла
- 5.3 унции гидроксида натрия
Чтобы узнать, сколько жидкости мне нужно для 33% раствора щелочи, я умножил количество щелочи на 2. Я знал, что щелоку для растворения в воде нужен по крайней мере собственный вес (, 5,3 унции, ). Таким образом, я был свободен использовать до 5,3 унции в пюре из авокадо. Мой авокадо был маленьким, весом 4 унции, поэтому я использовал немного больше воды вместо этого!
Когда вы поймете свой раствор щелочи в мыловарении, вы также сможете с легкостью увеличить производство с помощью маточной смеси.Например, вы можете приготовить большое количество 33% раствора щелочи, чтобы использовать его во всех своих рецептах. (Обязательно храните раствор щелочи в безопасных, подходящих емкостях!) Если вы рассчитали количество воды в процентах от масел, вы не сможете использовать один раствор щелочи в разных формулах!
Чтобы по-настоящему понять сильные стороны раствора щелочи, попробуйте призрачный вихрь тетушки Клары! Он точно покажет, как различные концентрации раствора щелочи влияют на ваше мыло в процессе производства, омыления и отверждения.
Что касается моего собственного мыловарения, я предпочитаю 33% -ные растворы щелочей в небольших партиях ( пять фунтов или менее ) и 40% -ные растворы щелочей в больших партиях ( более пяти фунтов ). У вас есть любимый раствор щелочного раствора в производстве мыла? Если это так, оставьте комментарий ниже и скажите мне, почему! Я думаю, что было бы интересно посмотреть, что другие производители мыла используют в качестве своей цели!
,Вы решаете правильную проблему?
«Если бы мне дали час на спасение планеты, я бы потратил 59 минут на определение проблемы и одну минуту на ее решение», — сказал Альберт Эйнштейн.
Это были мудрые слова, но из того, что я заметил, большинство организаций не прислушиваются к ним при рассмотрении инновационных проектов. Действительно, при разработке новых продуктов, процессов или даже предприятий большинство компаний недостаточно строго определяют проблемы, которые они пытаются решить, и четко формулируют, почему эти проблемы важны.Без этой строгости организации упускают возможности, тратят ресурсы и в конечном итоге осуществляют инновационные инициативы, которые не соответствуют их стратегиям. Сколько раз вы видели, как проект шел по одному пути, только если осознать, что он должен был пойти по другому? Сколько раз вы видели, как инновационная программа дает по-видимому прорывной результат только для того, чтобы понять, что она не может быть реализована или решает неправильную проблему? Многим организациям необходимо лучше задавать правильные вопросы, чтобы они могли решать нужные проблемы.
Я предлагаю здесь процесс определения проблем, которые любая организация может использовать самостоятельно. Моя фирма InnoCentive использовала его для того, чтобы помочь более чем 100 корпорациям, правительственным учреждениям и фондам повысить качество и эффективность их инновационных усилий и, как следствие, их общей эффективности. Посредством этого процесса, который мы называем инновацией на основе задач , клиенты определяют и формулируют свои бизнес, технические, социальные и политические проблемы и представляют их как вызовы для сообщества из более чем 250 000 решателей — ученых, инженеров и других экспертов, которые Привет из 200 стран — на InnoCentive.com, наш инновационный рынок. Успешные решатели получили награды от 5000 до 1 миллиона долларов.
С момента нашего запуска, более 10 лет назад, мы справились с более чем 2000 задачами и решили более половины из них — гораздо больший показатель, чем большинство организаций достигают самостоятельно. Действительно, наши показатели успеха значительно улучшились за эти годы (34% в 2006 году, 39% в 2009 году и 57% в 2011 году), что является функцией повышения качества вопросов, которые мы ставим, и нашего сообщества решателей.Интересно, что даже нерешенные проблемы были чрезвычайно ценными для многих клиентов, что позволило им отменить злополучные программы гораздо раньше, чем они могли бы, а затем перераспределить свои ресурсы.
В наши первые годы мы сосредоточились на весьма специфических технических проблемах, но с тех пор мы расширились, взяв на себя все — от базовых НИОКР и разработки продуктов до здоровья и безопасности космонавтов и банковских услуг в развивающихся странах. Теперь мы знаем, что строгость, с которой определяется проблема, является наиболее важным фактором в поиске подходящего решения.Но мы видели, что большинство организаций не умеют четко и кратко формулировать свои проблемы. Многим трудно даже определить, какие проблемы имеют решающее значение для их миссий и стратегий.
На самом деле, многие клиенты, работая с нами, поняли, что, возможно, они не решают правильные вопросы. Рассмотрим компанию, которая привлекает InnoCentive для поиска смазки для своего производственного оборудования. Этот обмен следует:
Сотрудник InnoCentive: «Зачем вам смазка?»
Инженер клиента: «Потому что теперь мы ожидаем, что наше оборудование будет выполнять то, для чего оно не предназначено, и для его работы требуется особая смазка.”
Сотрудник InnoCentive: «Почему бы вам не заменить технику?»
Инженер клиента: «Потому что никто не производит оборудование, которое точно соответствует нашим потребностям».
Возникает более глубокий вопрос: нужна ли компании смазка или ей нужен новый способ производства продукта? Возможно, переосмысление производственного процесса даст фирме новую основу для конкурентного преимущества. (Задание вопросов до тех пор, пока вы не найдете причину проблемы, основано на известной методике решения проблем Five Whys, разработанной в Toyota и применяемой в Six Sigma.)
Пример, подобный многим, которые мы видели: кто-то в недрах организации должен решить очень конкретную, краткосрочную проблему. Но поскольку фирма не использует строгий процесс для понимания масштабов проблемы, лидеры упускают возможность для решения основных стратегических вопросов. Ситуация усугубляется тем, что Стефан Томке и Дональд Рейнертсен определили как ошибку: «Чем раньше проект будет запущен, тем скорее он будет завершен.»(См.« Шесть мифов о разработке продуктов », HBR, май 2012 г.) Организационные команды стремятся к решению, опасаясь, что если они потратят слишком много времени на определение проблемы, их начальство накажет их за то, что они так долго добирались до стартовой линии ,
По иронии судьбы, такой подход с большей вероятностью будет тратить время и деньги и уменьшать шансы на успех, чем тот, который с самого начала стремится достичь глубокого понимания проблемы и ее важности для фирмы. Имея это в виду, мы разработали четырехэтапный процесс для определения и формулирования проблем, которые мы оттачивали с нашими клиентами.Он состоит из постановки ряда вопросов и использования ответов для составления подробного описания проблемы. Этот процесс важен по двум причинам. Во-первых, это сплачивает организацию вокруг общего понимания проблемы, почему фирма должна решать ее, и уровня ресурсов, которые она должна получать. Фирмы, которые не участвуют в этом процессе, часто выделяют слишком мало ресурсов для решения основных проблем или слишком много для решения низкоприоритетных или неправильно определенных. Полезно присваивать ценность решению: организация будет более склонна тратить значительное время и ресурсы на усилия, которые, как показано, представляют рыночную возможность в 100 миллионов долларов, чем на инициативу, ценность которой гораздо меньше или неясна.Во-вторых, этот процесс помогает организации создать максимально возможную сеть для потенциальных решений, предоставляя внутренним и внешним экспертам в разнородных областях информацию, необходимую для решения проблемы.Эта статья также появляется в:
Чтобы проиллюстрировать, как работает этот процесс, опишем инициативу по расширению доступа к чистой питьевой воде, предпринятую некоммерческим подразделением EnterpriseWorks / VITA, подразделением Relief International. Миссия EWV — способствовать экономическому росту и повышению уровня жизни в развивающихся странах, расширяя доступ к технологиям и помогая предпринимателям создавать устойчивые предприятия.
Организация выбрала Jon Naugle, своего технического директора, в качестве «инициативного лидера». Лица, занимающие эту роль, должны иметь глубокое понимание области или области и быть способными администраторами программ. Поскольку лидеры проблем могут также быть ответственны за реализацию решений, проверенный лидер, обладающий полномочиями, ответственностью и ресурсами, чтобы довести проект до конца, может сыграть неоценимую роль в этой роли, особенно для более крупного и более стратегического начинания. Наугл, инженер с более чем 25-летним опытом сельскохозяйственного и сельского развития в Восточной и Западной Африке и Карибском бассейне, отвечает всем требованиям.Его поддержали специалисты, которые понимали условия местного рынка, доступные материалы и другие критические вопросы, связанные с доставкой питьевой воды.
Шаг 1. Определите необходимость решения
Цель этого шага состоит в том, чтобы сформулировать проблему в простейших возможных терминах: «Мы ищем X, чтобы достичь Z, как измеряется W». Такое заявление, похожее на подачу лифта, является призывом к оружию, который разъясняет важность проблемы и помогает найти ресурсы для ее решения.Это начальное обрамление отвечает на три вопроса:
Какая основная потребность?
Это существенная проблема, изложенная четко и кратко. На данном этапе важно сосредоточиться на потребности, которая лежит в основе проблемы, а не стремиться к ее решению. Определение области также важно. Очевидно, что поиск смазочного материала для машинного оборудования отличается от поиска принципиально нового производственного процесса.
Основная потребность EWV была определена в доступе к чистой питьевой воде по оценкам 1.1 миллиард человек в мире, которым этого не хватает. Это насущная проблема даже в районах с большим количеством осадков, потому что вода не эффективно собирается, хранится и распределяется.
Какой желаемый результат?
Ответ на этот вопрос требует понимания точек зрения клиентов и других бенефициаров. (Подход Five Whys может быть очень полезным.) Опять же, избегайте соблазна отдать предпочтение конкретному решению или подходу. Этот вопрос должен решаться качественно и количественно по мере возможности.На этом этапе может быть полезна высокоуровневая, но конкретная цель, такая как «повышение эффективности использования топлива до 100 миль на галлон к 2020 году».
Отвечая на этот вопрос, Наугл и его команда поняли, что результатом должен быть не просто доступ к воде; доступ должен быть удобным. Женщины и дети в таких странах, как Уганда, часто вынуждены преодолевать большие расстояния, чтобы добывать воду из долин, а затем доставлять ее в гору в свои деревни. Желаемым результатом, который определил EWV, было обеспечение водой для повседневных нужд семьи, не требуя огромных затрат времени и энергии.
Кто выигрывает и почему?
Ответ на этот вопрос заставляет организацию идентифицировать всех потенциальных клиентов и бенефициаров. Именно на этом этапе вы понимаете, решаете ли вы, например, проблему смазки для инженера или руководителя производства, чьи определения успеха могут значительно различаться.
Если проблема, которую вы хотите решить, относится к отрасли, важно понять, почему рынок не смог ее решить.
Обдумав этот вопрос, EWV пришел к выводу, что выгоды получат отдельные лица и семьи, а также регионы и страны.Женщины будут тратить меньше времени на прогулки, чтобы добыть воду, что даст им больше времени для работы на местах или вне работы, которая принесет их семьям необходимый доход. Дети смогут посещать школу. И в более долгосрочной перспективе регионы и страны выиграют от улучшения образования и повышения производительности населения.
Шаг 2: оправдать необходимость
Цель ответа на вопросы на этом шаге — объяснить, почему ваша организация должна попытаться решить проблему.
Согласованы ли усилия с нашей стратегией?
Другими словами, будет ли удовлетворение потребности служить стратегическим целям организации? Организация нередко работает над проблемами, которые больше не соответствуют ее стратегии или миссии. В этом случае усилия (и, возможно, вся инициатива) должны быть пересмотрены.
В случае EWV простого улучшения доступа к чистой питьевой воде будет недостаточно; чтобы соответствовать миссии организации, решение должно генерировать экономическое развитие и возможности для местного бизнеса.Нужно было привлечь что-то, что люди купили бы.
Кроме того, вы должны подумать, соответствует ли проблема приоритетам вашей фирмы. Поскольку другие проекты EWV включали предоставление доступа к недорогим продуктам, таким как кухонные плиты и ножные насосы, проект питьевой воды был уместным.
Каковы желаемые преимущества для компании, и как мы будем их измерять?
В коммерческих компаниях желаемое преимущество может заключаться в достижении цели по доходу, достижении определенной доли рынка или достижении определенных улучшений времени цикла.EWV надеется достичь своей цели стать признанным лидером в оказании помощи бедным в мире путем передачи технологий через частный сектор. Эта выгода будет измеряться влиянием рынка: сколько семей платит за решение? Как это влияет на их жизнь? Продажи и установка создают рабочие места? Учитывая потенциальные выгоды, EWV считает приоритет высоким.
Как мы обеспечим внедрение решения?
Предположим, что решение найдено. Кто-то в организации должен нести ответственность за ее выполнение, будь то установка новой производственной технологии, запуск нового бизнеса или коммерциализация инновационного продукта.Этот человек может быть поборником проблем, но он или она также может быть руководителем существующего подразделения, многофункциональной команды или нового отдела.
В EWV Jon Naugle также был назначен ответственным за выполнение решения. В дополнение к своему техническому образованию, Наугл имеет опыт успешной реализации подобных проектов. Например, он работал страновым директором EWV в Нигере, где он руководил компонентом пилотного проекта Всемирного банка по развитию мелкой частной ирригации.Его часть проекта заключалась в том, чтобы привлечь частный сектор к производству педальных насосов и ручному бурению скважин.
На этом этапе важно начать общение на высоком уровне в организации о ресурсах, которые могут потребоваться для решения. Это может показаться преждевременным — в конце концов, вы по-прежнему определяете проблему, и область возможных решений может быть очень большой — но на самом деле еще не слишком рано начинать исследовать ресурсы, которые ваша организация готова и может посвятить оценке решений и затем реализация лучшего.Даже в самом начале вы можете предположить, что внедрение решения будет намного дороже, чем другие в организации. В этом случае важно сообщить приблизительную оценку денег и людей, которые потребуются, и убедиться, что организация готова идти по этому пути. Результатом такого обсуждения может быть то, что в формулировку проблемы должны быть встроены некоторые ограничения на выделение ресурсов. В начале своего проекта по питьевой воде EWV установил предел того, сколько он потратит на первоначальные исследования и тестирование возможных решений.
Теперь, когда вы изложили необходимость решения и его важность для организации, вы должны определить проблему подробно. Это включает в себя применение строгого метода, чтобы убедиться, что вы собрали всю информацию, которая может понадобиться кому-то, включая людей в областях, далеких от вашей отрасли, для решения проблемы.
Шаг 3: Контекстуализировать проблему
Изучение прошлых усилий по поиску решения может сэкономить время и ресурсы и сформировать высоко инновационное мышление.Если проблема общеотраслевая, важно понять, почему рынок не смог ее решить.
Какие подходы мы пробовали?
Цель здесь — найти решения, которые могут уже существовать в вашей организации, и определить те, которые она опровергла. Ответив на этот вопрос, вы можете не изобретать велосипед и не заходить в тупик.
В предыдущих усилиях по расширению доступа к чистой воде, EWV предлагал продукты и услуги, начиная от скважин, пробуренных вручную для орошения, до фильтров для очистки воды в домашних условиях.Как и во всех своих проектах, EWV определила продукты, которые могут позволить себе потребители с низким доходом и, если возможно, местные предприниматели могут производить или обслуживать. Когда Наугл и его команда вернулись к этим усилиям, они поняли, что оба решения работали, только если источник воды, такой как поверхностная вода или неглубокий водоносный горизонт, был близок к дому. В результате они решили сосредоточиться на дождевой воде, которая в большей или меньшей степени выпадает повсюду в мире, в качестве источника, который может охватить гораздо больше людей.В частности, команда обратила свое внимание на концепцию сбора дождевой воды. «Дождевая вода доставляется непосредственно конечному пользователю», — говорит Наугл. «Это так близко, как вы можете добраться до водопроводной системы без водопровода».
Что пробовали другие?
Исследование EWV предыдущих попыток сбора дождевой воды включало обзор исследований по этой теме, проведение пяти полевых исследований и опрос 20 стран, чтобы выяснить, какая технология использовалась, что было и не работало, что мешало или поощряло использование различных решений, сколько стоят решения и какую роль сыграло правительство.
«Одна из ключевых вещей, которые мы узнали из опросов, — говорит Наугл, — это то, что, если у вас есть жесткая крыша, которую многие используют для использования в качестве поверхности для сбора, самое дорогое — это хранение».
Здесь была проблема, которую нужно было решить. EWV обнаружил, что существующие решения для хранения дождевой воды, такие как бетонные резервуары, были слишком дороги для семей с низкими доходами в развивающихся странах, поэтому домашние хозяйства делят резервуары для хранения. Но поскольку никто не вступал во владение коммунальными объектами, они часто приходили в упадок.Следовательно, Наугл и его команда разработали концепцию недорогого бытового устройства для хранения дождевой воды.
Их исследования предыдущих решений выявили то, что первоначально казалось многообещающим подходом: хранение дождевой воды в банке емкостью 525 галлонов, которая была почти такой же высокой, как взрослый, и в три раза шире. Они узнали, что в Таиланде за пять лет было установлено 5 миллионов таких банок. Однако после дальнейшего расследования они обнаружили, что банки были сделаны из цемента, который был доступен в Таиланде по низкой цене.Что еще более важно, хорошие дороги страны позволили изготовить банки в одном месте и перевозить их на грузовиках по всей стране. Это решение не будет работать в районах, где нет ни цемента, ни дорог высокого качества. Действительно, в ходе интервью с жителями деревни в Уганде EWV обнаружил, что даже пустые полиэтиленовые бочки, достаточно большие, чтобы вместить всего 50 галлонов воды, было трудно носить с собой по дорожке. Стало ясно, что жизнеспособное решение для хранения должно быть достаточно легким, чтобы его можно было переносить на некоторое расстояние в районах без дорог.
Каковы внутренние и внешние ограничения при реализации решения?
Теперь, когда у вас есть более четкое представление о том, чего вы хотите достичь, пришло время вернуться к вопросу о ресурсах и организационных обязательствах: есть ли у вас необходимая поддержка для запроса и последующей оценки возможных решений? Вы уверены, что сможете получить деньги и людей для реализации самого перспективного?
Внешние ограничения также важны для оценки: есть ли проблемы, связанные с патентами или правами интеллектуальной собственности? Существуют ли законы и правила, которые необходимо учитывать? Ответы на эти вопросы могут потребовать консультации с различными заинтересованными сторонами и экспертами.
У вас есть необходимая поддержка для поиска и оценки возможных решений? Есть ли у вас деньги и люди для реализации самого перспективного?
EWV исследовал возможные внешние ограничения, включая изучение политики правительства в отношении хранения дождевой воды. Наугл и его команда обнаружили, что правительства Кении, Танзании, Уганды и Вьетнама поддержали эту идею, но самым сильным сторонником была министр воды и окружающей среды Уганды Мария Мутагамба.Следовательно, EWV решил протестировать решение для хранения в Уганде.
Шаг 4: Напишите описание проблемы
Теперь пришло время написать полное описание проблемы, которую вы хотите решить, и требований, которым должно соответствовать решение. Постановка проблемы, которая отражает все, что организация узнала, ответив на вопросы на предыдущих этапах, помогает достичь консенсуса в отношении того, каким будет жизнеспособное решение и какие ресурсы потребуются для его достижения.
Полное, четкое описание также помогает людям как внутри организации, так и за ее пределами быстро понять проблему. Это особенно важно, потому что решения сложных проблем в отрасли или дисциплине часто приходят от экспертов в других областях (см. «Получение необычных подозреваемых для решения задач НИОКР», HBR, май 2007 г.). Например, метод перемещения вязкой нефти из разливов в арктических и субарктических водах из сборных барж в резервуары для захоронения был получен от химика из цементной промышленности, который ответил на описание проблемы Института по ликвидации разливов нефти в терминах, которые были точными, но не специфичные для нефтяной промышленности.Таким образом, институт смог в течение нескольких месяцев решить проблему, которая на протяжении многих лет ставила нефтяников в тупик. (Чтобы прочитать полное изложение проблемы института, посетите hbr.org/problem-statement1.)
Вот несколько вопросов, которые могут помочь вам разработать подробное изложение проблемы:
Проблема на самом деле много проблем?
Цель здесь состоит в том, чтобы детально изучить основные причины. Сложные, казалось бы, неразрешимые проблемы гораздо более доступны, когда разбиты на отдельные элементы.
Для EWV это означало прояснение того, что решение должно быть продуктом хранения, который могут позволить себе отдельные домохозяйства, достаточно легким, чтобы его можно было легко перевозить по некачественным дорогам или дорогам, и который можно легко обслуживать.
Каким требованиям должно соответствовать решение?
EWV провела обширные опросы на местах с потенциальными клиентами в Уганде, чтобы определить элементы решения, которые необходимо иметь, а не просто приятные. (См. Врезку «Элементы успешного решения.”) Для EWV не имело значения, было ли решение новым устройством или адаптацией существующего. Аналогичным образом, решение не должно быть таким, которое может быть произведено серийно. То есть это может быть что-то, что могли бы изготовить местные мелкие предприниматели.
Эксперты по сбору дождевой воды сказали Науглу и его команде, что их целевая цена в 20 долларов недостижима, а это значит, что потребуются субсидии. Но субсидированный продукт противоречил стратегии и философии EWV.
Какими решателями проблем мы должны заниматься?
Падение тупика EWV в поиске решения от этих экспертов за 20 долларов привело к тому, что организация пришла к выводу, что ей необходимо привлечь как можно больше экспертов за пределами области. Именно тогда EWV решили привлечь InnoCentive и ее сеть из 250 000 решателей.
Какую информацию и язык следует включить в постановку задачи?
Чтобы задействовать наибольшее количество решателей из самых разных областей, постановка задачи должна соответствовать двум целям: быть чрезвычайно конкретным, но не излишне техническим.Он не должен содержать отраслевого или дисциплинного жаргона или предполагать знание определенной области. Он может (и, вероятно, должен) включать сводку предыдущих попыток решения и подробные требования.
Учитывая эти критерии, Наугл и его команда разработали формулировку проблемы. (Ниже приводится резюме; для полного изложения проблемы посетите веб-сайт hbr.org/problem-statement2.) «EnterpriseWorks ищет идеи для проектирования недорогой системы хранения дождевой воды, которую можно установить в домашних хозяйствах в развивающихся странах.Ожидается, что решение облегчит доступ к чистой воде на уровне домохозяйств, решая проблему, которая затрагивает миллионы людей во всем мире, которые живут в бедных общинах или сельских районах, где доступ к чистой воде ограничен. Сбор дождевой воды в домашних условиях — это проверенная технология, которая может быть ценным вариантом для доступа и хранения воды круглый год. Однако высокая стоимость доступных систем хранения дождевой воды делает их недоступными для семей с низким доходом для установки в своих домах.Решение этой проблемы не только обеспечило бы удобный и недорогой доступ к дефицитным водным ресурсам, но также позволило бы семьям, особенно женщинам и детям, которым обычно поручается сбор воды, тратить меньше времени на пешеходные расстояния для сбора воды и больше времени на мероприятия. это может принести доход и улучшить качество жизни ».
Чтобы задействовать наибольшее количество решателей из самых разных областей, постановка задачи должна соответствовать двум целям: быть чрезвычайно конкретным, но не излишне техническим.
Что должны предоставить решатели?
Какая информация о предлагаемом решении необходима вашей организации для того, чтобы в нее инвестировать? Например, будет ли достаточно обоснованного гипотетического подхода или необходим полноценный прототип? EWV решил, что решатель должен представить письменное объяснение решения и подробные чертежи.
Какие стимулы нужны решающим?
Задача задать этот вопрос — убедиться, что правильные люди мотивированы для решения проблемы.Для внутренних решателей стимулы могут быть записаны в должностных инструкциях или предложены в виде рекламных акций и бонусов. Для внешних решателей стимулом может быть денежное вознаграждение. EWV предложила заплатить 15 000 долларов решателю, который предоставил лучшее решение через сеть InnoCentive.
Как будут оцениваться решения и оцениваться успех?
Решение этого вопроса заставляет компанию четко представлять, как она будет оценивать решения, которые она получает. Ясность и прозрачность имеют решающее значение для выработки жизнеспособных решений и обеспечения того, чтобы процесс оценки был справедливым и строгим.В некоторых случаях разумно использовать подход «мы узнаем это, когда увидим», например, когда компания ищет новую стратегию брендинга. Однако в большинстве случаев это признак того, что более ранние этапы этого процесса не были выполнены с достаточной тщательностью.
EWV предусмотрел, что он оценит решения на их способность отвечать критериям низкой стоимости, высокой емкости хранения, малого веса и простоты обслуживания. Она добавила, что предпочла бы конструкции, которые были бы модульными (чтобы устройство было легче транспортировать) и которые можно было адаптировать или утилизировать или иметь несколько функций (чтобы владельцы могли повторно использовать материалы после срока службы продукта или продавать их другим для различных применений) ,Главной целью было снизить расходы и помочь бедным семьям оправдать покупку.
Победитель
В конечном счете, решение проблемы хранения дождевой воды EWV пришло от кого-то за пределами области: немецкого изобретателя, чья компания специализировалась на разработке туристических подводных лодок. Решение, которое он предложил, не требовало сложной техники; на самом деле в нем не было насосов или движущихся частей. Это была устоявшаяся промышленная технология, которая не применялась для хранения воды: полиэтиленовый пакет в полиэтиленовом пакете с трубкой наверху.Внешняя сумка (изготовленная из менее дорогого тканого полипропилена) обеспечивала прочность конструкции, в то время как внутренняя сумка (изготовленная из более дорогого линейного полиэтилена низкой плотности) была непроницаемой и вмещала 125 галлонов воды. Подход с двумя пакетами позволил внутреннему пакету быть более тонким, что привело к снижению цены продукта, в то время как внешний пакет был достаточно прочным, чтобы вместить полторы тонны воды.
Структура сложена в пакет размером с портфель и весила около восьми фунтов.Короче говоря, решение было доступным, коммерчески жизнеспособным, его можно было легко транспортировать в отдаленные районы, а местные предприниматели могли продавать и устанавливать. (Розничные продавцы зарабатывают от 4 до 8 долларов за единицу в зависимости от объема, который они покупают. Установщики желобов, водосточных труб и основания зарабатывают около 6 долларов.)
EWV разработала первоначальную версию и проверила ее в Уганде, где организация задала конечным пользователям такие вопросы, как, что вы думаете о ее весе? Удовлетворяет ли это вашим потребностям? В игру вступили даже такие мирские проблемы, как цвет: сплетенные наружные сумки были белыми, что, как отмечали женщины, сразу выглядело грязным.EWV изменил дизайн на основе этого ввода: например, он изменил цвет устройства на коричневый, расширил его размер до 350 галлонов (при этом сохраняя целевую цену не более 20 долларов за 125 галлонов хранения воды), изменил его форма, чтобы сделать его более стабильным, и заменил оригинальный сифон с выходным краном.
После 14 месяцев полевых испытаний EWV развернул коммерческий продукт в Уганде в марте 2011 года. К концу мая 2012 года этот продукт продавали от 50 до 60 магазинов, деревенских торговых агентов и кооперативов; более 80 предпринимателей были обучены его установке; и 1418 единиц были развернуты в восьми районах на юго-западе Уганды.
EWV считает это успехом на данном этапе развертывания. Он надеется сделать устройства доступными в 10 странах — и установить их десятки или сотни тысяч единиц — в течение пяти лет. В конечном счете, он полагает, что миллионы устройств будут использоваться для различных применений, включая питьевую воду для домашних хозяйств, ирригацию и строительство. Интересно, что основным препятствием для привлечения людей к покупке устройства был скептицизм по поводу того, что что-то, что поставляется в такой маленькой упаковке (размером с типичную пятигаллонную канистру), может вместить эквивалент 70 канистр.Полагая, что решение проблемы заключается в том, чтобы показать сельским жителям установленный продукт, EWV в настоящее время тестирует различные программы продвижения и маркетинга. Как показывает история EWV, критический анализ и четкое формулирование проблемы может дать высоко инновационные решения. Организации, которые применяют эти простые концепции и развивают навыки и дисциплину, чтобы лучше задавать вопросы и более точно определять свои проблемы, могут создавать стратегические преимущества, открывать действительно инновационные инновации и повышать эффективность бизнеса.Задание лучших вопросов дает лучшие результаты.
Версия этой статьи появилась в выпуске Harvard Business Review за сентябрь 2012 года. ,Сколько — Сколько
Английская грамматика
Когда мы хотим узнать количество или количество чего-либо, мы задаем вопросы, начиная с Сколько и Сколько .
СКОЛЬКО …? — (Количество)
Сколько используется с неисчисляемыми существительными.
СКОЛЬКО + НЕИЗВЕСТНЫЙ НОУН
- Сколько у нас времени для завершения теста?
- Сколько денег вы потратили?
- Сколько сахара вы хотели бы добавить в свой кофе?
- Сколько бумаги мне понадобится?
- Сколько молока в холодильнике?
- Сколько было трафика на пути к работе?
Если глагол Ве используется с неисчисляемым существительным, он имеет форму единственного числа (= IS или WAS и т. Д.))
СКОЛЬКО …? — (Цена)
Сколько можно использовать , когда мы хотим узнать ЦЕНУ чего-либо.
В этом случае мы можем использовать Сколько с исчисляемыми существительными (как в единственном, так и во множественном числе).
- Сколько стоит эта картина?
- Сколько стоит этой обуви?
- Сколько стоит ваша куртка?
- Сколько стоит платье в витрине?
- Сколько будет стоить ?
- Сколько стоит ?
СКОЛЬКО…? — (Количество)
Сколько используется, когда мы хотим узнать КОЛИЧЕСТВО чего-либо.
Используется только с существительными во множественном числе.
СКОЛЬКО + ПЛЮРАЛЬНЫЙ НОУН
- Сколько в январе дней?
- Сколько в вашей компании человек?
- Сколько у вас кузенов?
- Сколько книг было куплено ?
- Сколько в мире стран?
- Сколько сейчас учеников в классе?
- Сколько стульев в этой комнате?
- Сколько кусочков шоколада вы бы хотели?
Опущение существительного
Часто существительное опускается в вопросе, когда очевидно, о чем мы говорим.
A: Я хотел бы купить сыр . B: Сколько (сыр) вы хотели бы?
Существительное сыр не нужно после , сколько , так как мы уже знаем, что речь идет о сыр . Фактически, это обычно опускается, чтобы избежать повторения звучания.
Дополнительные примеры:
- A: Мне нужно монет . — B: Сколько нужно ?
- A: Мне нужно сахара .- B: Сколько нужно ?
Следующая деятельность
Смотрите наши заметки о других вопросах Слова и многое против многих.
Попробуйте нашу интерактивную игру о том, сколько против сколько
Если вы нашли это руководство по грамматике о Сколько и сколько по-английски полезно, сообщите об этом другим:
Грамматические заметки
Разнообразные примечания и правила грамматики английского языка, включая диаграммы и примеры для начинающих и продвинутых студентов.
Изучение грамматики
Грамматические игры
Улучшите свой английский с помощью наших интерактивных игр по грамматике английского языка. Есть много разных тем и уровней.
Сыграйте в наши игры
ГРАММАТИЧЕСКИЕ ПРАВИЛА ГРАММАРНЫЕ ИГРЫ УЧЕНИКИ УЧИТЕЛЯ АНГЛИЙСКИЙ СЛОВАРЬ © 2003-2020 Woodward Ltda — Все права защищены.Политика конфиденциальности | Условия использования | Карта сайта
Последнее обновление: 03 апреля 2020 г. ,