ما هي المعايرة (التسحيح) وما أنواعها والأدوات المستخدمة فيها

الكيمياء أحد أهم العلوم التي تقوم عليها حياتنا، الكيمياء هي أساس الكثير من الصناعات الموجودة سواء كانت نوع تلك الصناعة جميعها أو معظمها قائم على الكيمياء والمعادلات الكيميائية، كما أن للكيمياء فروع كثيرة عضوية وغير عضوية وتحليلية وغيرهم من فروع فيها، ولكن كل تلك الفروع مختلفة المسميات تندرج تحت علم الكيمياء أي أن جميعها مرتبط ببعضها البعض، ونظرا لكثرة فروعها وكثرة عملياتها وتعريفاتها، فقد قررنا أن نخفف عليكم عبء كل هذا، ففي هذه المقالة سوف نتعرف على أحد العمليات الكيميائية التي تندرج تحت فرع   الكيمياء التحليلية، وهذه العملية هي عملية المعايرة أو ما يطلق عليها البعض عملية التسحيح. 

ماهي عملية المعايرة (التسحيح):

هي أحد العمليات التي تحتاج إلى معمل للقيام بها، كما إنها تستخدم في معرفة تركيز محلول قاعدي مجهول عن طريق إضافة محلول حمضي معروف التركيز إليه أو العكس، أي معرفة تركيز محلول حمضي عن طريق إضافة محلول قاعدي معلوم التركيز.

كما يمكن تعريف عملية التسحيح عن طريق تعريف آخر. 

تعريف آخر لهذه العملية:

هي عملية تحليلية يتم فيها تحديد كمية بعض مكونات العينة عن طريق إضافة كمية معروفة تمامًا من مادة أخرى إلى العينة المقاسة والتي يتفاعل معها المكون المطلوب بنسبة محددة ومعروفة، كما أن يتم إيقاف الإضافة عند الوصول لنقطة التكافؤ.  

يمكنك أيضًا الاطلاع على: نصائح لتحقيق درجة عالية من الدقة في تحليل القياس بالمعايرة

أدوات عملية المعايرة:

من أهم الأدوات التي تستخدم في هذه العملية هي:

1. السحاحة: وهي أنبوبة قياس طويلة مدرجة موجود بها محبس مصحوبة بأنبوبة توصيل في نهايتها. 
2. مؤشر الأس الهيدروجيني: يستخدم لقياس الأس الهيدروجيني والذي يعتمد على نوع المواد المتفاعلة.
3. محلول مجهول التركيز وهو المراد تعيين تركيزه. 
4. محلول معلوم التركيز: والذي يستخدم لتعيين تركيز المحلول المجهول التركيز.

شروط عملية المعايرة:

1. يجب أن يكون التفاعل تفاعلًا تامًا.
2. كما يجب أن يكون التفاعل سريعًا. 
3. يجب أن لا يحتوي التفاعل على تفاعلات ثانوية.

أنواع عملية المعايرة:

لعملية المعايرة عدة أنواع، ومنها ما يلي:-

• معايرة حمض وقاعدة

يستخدم هذا النوع عندما يكون التفاعل بين حمض وقاعدة، وفي هذا النوع يتم التعرف على نقطة التعادل بينهما عن طريق كاشف لوني، أو عن طريق الرسم البياني لقيم الأس الهيدروجيني والمقاسة عن طريق أقطاب كهربائية وكمية المحلول التي استخدمت في المحلول.

• تسحيح أكسدة واختزال

يستخدم هذا النوع في تفاعلات الأكسدة والاختزال، كما إنها تستخدم لمعرفة تركيز المحاليل. 

• معايرة حجمية

يستخدم هذا النوع  لتعيين حجم الغاز، وتتم هذه الطريقة عند طريق اختيار سائل مناسب وإضافة إلى الغاز حتى تتم إزاحته، ولكن يجب اختيار السائل جيدا حتي لا يتفاعل مع الغاز المضاف إليه.

• عملية معايرة للغازات

• معايرة بالترسيب

طريقة عملية المعايرة

1. وضع كمية مقاسة من المحلول المراد تعيينه في قارورة، ثم وضع قطرات من كاشف لوني. 
2. يتم وضع القارورة أسفل السحاحة والتي تحتوي على المحلول المعاير. 
3. ثم قم بفتح محبس السحاحة حتى تنزل منه قطرات، إلى أن يتغير لون الكاشف، والذي يشير إلى اكتمال التفاعل والوصول إلى نقطة التكافؤ.
4. نقوم بحساب تركيز المحلول المراد معرفة تركيزة، وذلك عن طريق العلاقة الآتية:

حيث:

C_a تركيز المحلول المراد معايرته (مول/ليتر)
C_t تركيز المحلول المعاير (محلول السحاحة) (مول/ليتر)
V_t حجم المحلول المعاير؛ ويعبر عادة بالليتر (L)
M النسبة المولية للمحلول المراد معايرته إلى محلول المعاير طبقا لمعادلة التفاعل
V_a حجم المحلول المراد معايرته، يقاس عادة بالليتر (L)

ننصحك أيضًا بالاطلاع على: ما أهمية التحكم بدرجة الحرارة والرطوبة في المختبر؟

وبذلك نكون قد اتممنا عملية المعايرة ووصلنا إلى نهاية مقالتنا، والتي تعرفنا فيها على أحد أهم العمليات في الكيمياء التحليلية.