M12 Anwendung

Molalimeter-IMETER (Ad Hoc)

Herstellung von Maßlösungen, Normallösungen, Standards

Die Herstellung von Lösungen mit definierter Konzentration ist eine typische Aufgabe im Laboralltag. Das Hantieren mit Messkolben und i.d.R. bei möglichst exakten 20°C ist nicht anspruchslos. Einfacher ist natürlich, man bestellt sich das benötigte im Fachhandel. Solche Ausgaben könnten eingespart werden und es kann effektiver sein, indem eben nur die gebrauchten Mengen AdHoc hergestellt werden, wodurch Abfall und Transport vermeiden würden. Hierzu also ein kleines Beispiel - wie Sie IMETER dazu verwenden können, bei dieser Arbeit dienlich zu sein. Das IMETER-Messprogramm (IMPro), dessen Pseudoquelltext unten abgedruckt ist, führt eine beispielhafte Vereinfachung der Aufgabe vor, nach der eine Salzlösung durch intuitives wiegen hergestellt werden kann. 

Um die Aufgabe der gravimetrischen Herstellung von Kalibrierlösungen und Standards genau, komfortabel und effizient erfüllen zu können, wird in diesem IMPro eine assistierte Methode vorgestellt, die mit der wahren Masse der Wägegüter arbeitet. Die zugehörige automatische Luftdichtemessung übernimmt I-SIF. Die Beispielanwendung vereinfacht die Herstellung einer präzis molalen Lösung von NaCl in Wasser in einem Dialogverfahren. Das Programm berechnet dynamisch eine zur Zielkonzentration passende Menge Salz. Aus der dann tatsächlich eingewogenen Menge wird die passende Wassermenge berechnet. Während der Zugabe wird mit akustischem Feedback die annäherung an die Zielmenge signalisiert, so ist das manuelle Dosieren recht einfach. Ist die Zielkonzentration schließlich erreicht, so wird abschließend noch ein zugehöriger Dichtewert berechnet, mit dem das Ergebnis verifiziert werden kann.

          Molalität_NaCl

Anpassungen am IMPro

Modus (Name, Daten): In Zeilen 2 und 3 können Festwerte eingetragen werden – dann gibt es keine Rückfragen. 
Andere Stoff-Molalität: In Zeile 5 die Molmasse eines anderen Stoffes einsetzen.
Andere Stoffe: In Zeile 9 ist ein Polynom zur Berechnung der Dichte von reinem Wasser zur Temperatur gegeben. In Zeile 34 wird aus der Molalität die Dichte berechnet. Die hier jeweils für gewünschte Stoffkombinationen einzutragenden Terme können durch die ►IMETER Dichtemessung bestimmt werden.

Bemerkungen zum IMPro

Das Programm >Molaltität_NaCl< ist zum Zweck der Übersichtlichkeit ziemlich einfach gehalten. Man sollte eigentlich auf Tarieren verzichten und eine summative Einwägehandhabungen verwenden. Weiterhin kann auch die Reinheit der Komponenten spezifizierbar sein (Titer), so dass mit entsprechender Evaluierung der Unsicherheitsbudgets eine Gesamtmessunsicherheit unter Protokollierung aller Schritte im Ergebnis ausgegeben werden kann.

Dieses Beispiel kann Ausgangspunkt für ein ungewöhnlich vollständigen und geschlossenen Produktions- und Verfikationsprozess z.B. für Kalibrierstandards sein. Dies kann z.B. in einem dezidierten IMETER-IMPro ablaufen, indem die Dichtemessung angeschlossen wird, um die Konzentrationsbestimmung abzusichern. Da für diesen Fall eine Temperierung erforderlich ist, könnte im Prozess gleich noch heruntergekühlt werden, bis die Lösung gefriert. So kann die Sicherheit über die hergestellte Konzentration geradezu zur Gewissheit ausgebaut werden, indem die Osmolalität durch die Gefrierpunktsbestimmung (molare Gefrierpunktserniedrigung, ►Kryoskopie) erfolgt; schließlich kann noch die Leitfähigkeit gemessen werden. Als integrierte Prüfungen erfordern die automatischen Abläufe kaum Arbeitszeit. Sie erhöhen aber den Wert solchermaßen sicherer Produkte.

IMPros funktionieren wie Formeln. Entsprechend können die Konstanten zu Molmasse, Dichte etc. ausgetauscht werden. Der Gewinn durch dieses kleine Programm besteht in der sehr hohen Genauigkeit, der Bequemlichkeit der Verfahren und nicht zuletzt in der Einsparung von Rohstoffen und Zeit.

Download IMPro mit Doku ►Molalität_NaCl.zip  (in das Verzeichnis "..\imeter\MessPrgs" zu entpacken). Das Programm kann einfach in der Testumgebung ausgeführt werden.