أدوات المعايرة العملية
تعتبر المعايرة عملية كيميائية تهدف إلى تحديد تركيز محلول غير معروف، وذلك من خلال استخدام محلول آخر معروف التركيز. تعتمد آلية المعايرة على الإضافة التدريجية للمحلول المُعاير (ذي التركيز المعروف) إلى المحلول الذي يحتوي على التركيز المجهول حتى يحدث تغير طفيف في لون الخليط، مما يدل على نهاية العملية. وبعد ذلك، يتم إجراء مجموعة من الحسابات لتحديد التركيز. في السطور التالية، نستعرض الأدوات والمواد الأساسية اللازمة لإجراء عملية المعايرة:
المحلول المُعايِر (Titrant)
هو محلول بـتركيز معروف يُستخدم لتحديد تركيز المحلول الذي لا يُعرف تركيزه.
العيِّنة (Analyte)
تُعتبر العينة محلولًا مجهول التركيز، لكن معروف الحجم، يتم معايرته بغرض حساب تركيزه.
المادة الكاشفة (Indicator)
تستخدم لتحديد نقطة التعادل، المعروفة أيضًا بنقطة نهاية المعايرة، حيث تعمل هذه المادة على تغيير لون المحلول عند الوصول إلى النقطة المحددة.
السّحّاحة (Burette)
تُعد السحاحة أنبوبة زجاجية رفيعة وطويلة، مؤمنة بترقيم من (0 مل) إلى (100 مل). تحتوي على صمام في الأسفل للتحكم في تدفق السائل. تعتمد في عملها على الجاذبية لإنزال السائل، وتستخدم لنقل كميات محددة من المحاليل، حيث يتم تعبئتها بالمحلول المُعاير أثناء المعايرة.
كُلّاب السّحاحة (Burette Clamp)
يُستخدم هذا الكلّاب لحمل وتثبيت السحاحة، الدوارق، والأنابيب الزجاجية الأخرى، حيث يتم تثبيته على الحامل الحديدي في المختبر. يوجد نوعان منه: الأول فردي يحمل سحاحة واحدة، والثاني مزدوج يحمل سحاحتين في وقت واحد، ويُصنع من مواد معدنية أو بلاستيكية.
الدورق المخروطي (Conical Flask)
يتسم هذا الدورق بشكله المخروطي، حيث يكون قاعدته واسعة ومسطحة، وعنقه أسطواني ورفيع. يُستخدم لوضع المحلول الذي سيتم معايرته، ويعتبر أداة شائعة في مختبرات الكيمياء.
حامل الكُلّاب المعدني (Stand)
يتميز الحامل بقاعدة معدنية مثبت عليها عصا معدنية، وتستخدم لتثبيت الكلّاب والحلقات المعدنية الأخرى. يُستخدم هذا الحامل في المعايرة لتثبيت الكلّاب الذي يحمل السحاحة.
ورقة أو لوح أبيض (White Tile)
تُستخدم هذه الورقة لتسهيل تمييز التغيرات في لون المحلول.
الماصّة أو الممصّ (Pipette)
تُستخدم لسحب كميات دقيقة من العينة المراد معايرتها لتحديد تركيزها.
القُمع (Funnel)
يُستخدم لتعبئة السحاحة بالمادة المُعايِرة.
الدَّورَق الحجمي (Volumetric Flask)
يستخدم لقياس حجم دقيق من العينة التي سيتم معايرتها، وهو بديل للماصّة ولكنه أقل دقة قليلاً.
تطور معدات وأدوات المعايرة
أدى التوسع في استخدامات عملية المعايرة إلى الحاجة لتطوير أجهزة معايرة أوتوماتيكية، مما يساهم في تقليل الأخطاء البشرية ويزيد من دقة النتائج والقيم الحسابية للتراكيز. كما يسمح هذا التطور بزيادة عدد العيّنات التي يمكن معايرتها خلال فترة زمنية قصيرة، حيث يقوم الجهاز بأداء كافة مراحل المعايرة، بدءًا من سحب المحلول المُعاير وتعبئته في السحاحة وصولًا إلى عرض النتائج على شاشة صغيرة. يمكن استخدام هذا الجهاز لإجراء مختلف أنواع المعايرات.