Messprogramm: "Molalität_NaCl" (Listing)
1. ——— 'Eine best. Molalität durch korrektes Einwiegen herstellen -'
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2. [Zahlenangabe *] "ZielMolalität" = 1,5 [n], ' Welche Molalität
soll hergestellt werden?.'
3. [Zahlenangabe] "angestrebte_Genauigkeit" = 0,001 [n], '
Welche
Genauigkeit wird gefordert (Mol/L)?'
4. [Volumenangabe] "ungefähre_Batchgröße" = 50 [cm³], '
Welches Volumen soll
ungefähr
hergestellt werden?'
5. [Konzentrationsangabe] "M_NaCl" = 58,44 [g/mol]
6. ——— 'Der Temperaturfühler ist in dem Wasser!'
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7. WTemp [°C] = T'
8. ƒ Luftdichte angeben
9. rWasser [g/cm³] = ([ (6,5592063E-05* WTemp ^5 -
1,1225639E-02* WTemp ^4+1,0026530* WTemp ^3-90,968893* WTemp ^2 +
679,48991*
WTemp + 9998425,9)/1E7 #g/cm³
10. [Dichteangabe] "rNaCl" = 2,17 [g/cm³]
11. DIALOG: 'Bitte das leere Gefäß auf die Waagschale stellen.'
12. WÄGEFUNKTION: Tarieren
13. DIALOG: 'Geben Sie bitte bei nachfolgender Anzeige eine Menge von
ca. @M_NaCl * ZielMolalität *0,001*
ungefähre_Batchgröße#g#1@ NaCl in
das Gefäß!'…
14. ——— 'Es fehlen noch etwa @M_NaCl * ZielMolalität *0,001*
ungefähre_Batchgröße - W#g#1@ NaCl' —
15. SCHLEIFE: eine Anweisung zurück, max.32766-Mal
oder "@M_NaCl *
ZielMolalität *0,001* ungefähre_Batchgröße - W#g#1@<0 g" ist/wird der
Fall
16. DIALOG: 'Halt - Bitte. Die Menge wird abgewogen ...'
17. Masse_NaCl [g] = W' *(1-( rhoL *0,001/( rhoC ))) / (1-( rhoL
*0,001/ rNaCl ))
18. sEinwaage_NaCl [g] = W'' + W''' © ein Ausdruck der Unsicherheit -
19. ungefähre_Batchgröße [cm³] = ( Masse_NaCl / M_NaCl )/ (0,001*
ZielMolalität ) © ... gleich die Wasssermenge anpassen!
20. WÄGEFUNKTION: Tarieren
21. DIALOG: 'Geben Sie bitte etwa @ungefähre_Batchgröße@ zum NaCl ins
Gefäß.'
22. ——— 'Es fehlen noch etwa @ungefähre_Batchgröße - W#g#1@ Wasser'
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23. SCHLEIFE: eine Anweisung zurück, max.32766-Mal oder "@ungefähre_Batchgröße
- W#g#1@<0 g" ist/wird der Fall
24. DIALOG: 'Halt - Bitte. Die Menge wird abgewogen ...'
25. Masse_Wasser [g] = W' *(1-( rhoL *0,001/( rhoC ))) / (1-( rhoL
*0,001/ rWasser ))
26. [38] [47] Molalität [mol/kg] = ( Masse_NaCl / M_NaCl ) / (0,001*
Masse_Wasser )
27. Zielabweichung [mol/kg] = Molalität - ZielMolalität
28. WENN "@abs( Zielabweichung ) - angestrebte_Genauigkeit
#mol/kg#3@<=0 mol/kg" DANN: Zeilen Vor: 20
29. WENN "@Zielabweichung #mol/kg@<0 mol/kg" DANN: Zeilen Vor: 10
30. ——— 'Es muss Wasser nachdosiert werden ...'
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31. WÄGEFUNKTION: Tarieren
32. es_fehlen [g] = ( Masse_NaCl / M_NaCl )/ (0,001* ZielMolalität )
- Masse_Wasser © ... gleich die Wasssermenge anpassen!
33. DIALOG: 'Geben Sie bitte bei nachfolgender Anzeige @es_fehlen@
Wasser in die Vorlage!'
34. ——— 'Es fehlen @es_fehlen - W *(1-( rhoL *0,001/( rhoC ))) / (1-(
rhoL *0,001/ rWasser ))#g#4@ Wasser' —
35. SCHLEIFE: eine Anweisung zurück, max.32766-Mal oder "@es_fehlen -
W *(1-( rhoL *0,001/( rhoC ))) / (1-( rhoL *0,001/ rWasser
))#g#2@<=0 g"
36. DIALOG: 'Halt - Bitte. Die Menge wird abgewogen ...'
37. Masse_Wasser [g] = Masse_Wasser + W' *(1-( rhoL *0,001/( rhoC )))
/ (1-( rhoL *0,001/ rWasser ))
38. SPRUNG: 12 Zeilen Zurück
39. [29] ——— 'Es muss NaCl nachdosiert werden ...'
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40. WÄGEFUNKTION: Tarieren
41. es_fehlen [g] = ZielMolalität *0,001* Masse_Wasser * M_NaCl -
Masse_NaCl © ... gleich die Wasssermenge anpassen!
42. DIALOG: 'Geben Sie bitte bei nachfolgender Anzeige @es_fehlen@
NaCl in die Vorlage!'
43. ——— 'Es fehlen @es_fehlen - W *(1-( rhoL *0,001/( rhoC ))) / (1-(
rhoL *0,001/ rNaCl ))#g#4@ NaCl' —
44. SCHLEIFE: eine Anweisung zurück, max.32766-Mal oder "@es_fehlen -
W *(1-( rhoL *0,001/( rhoC ))) / (1-( rhoL *0,001/ rNaCl ))#g#2@<=0 g"
45. DIALOG: 'Halt - Bitte. Die Menge wird abgewogen ...'
46. Masse_NaCl [g] = Masse_NaCl + W' *(1-( rhoL *0,001/( rhoC ))) /
(1-( rhoL *0,001/ rNaCl ))
47. SPRUNG: 21 Zeilen Zurück
48. [28] ——— '-- fertig --' ———————————————————————————————————
49. b_zugeordnete_Dichte [g/cm³] = -1,53128E-03* Molalität ^2 +
4,06406E-02* Molalität + 9,97110E-01
50. DIALOG: 'Die Herstellung ist beendet: Die Molalität beträgt @Molalität@
(Abweichung vom Zielwert @Zielabweichung@).
Die Lösung muss bei 25°C die Dichte von @b_zugeordnete_Dichte@ haben.'
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Anpassungen am Messprogramm
Modus (Namen, Daten): In Zeilen 2., 3., 4. 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 8. ist ein Polynom zur Berechnung der Dichte
von reinem Wasser zur Temperatur gegeben. In Zeile 49. wird aus der Molalität
die Dichte berechnet. Die hier jeweils für andere Stoffkombinationen
einzutragenden Terme können durch die IMETER
Dichtemessung bestimmt werden.
Bemerkungen zum Messprogramm
Das Programm >Molaltität_NaCl< ist zum Zweck der
Übersichtlichkeit eher etwas einfach gehalten. Man sollte jedoch auf
Tarieren (Zeilen 20., 31., 40.) verzichten und genauere Einwägehandhabungen verwenden (z.B.
automatische Absicherung des Stillstands). Bei der Summation der Wägungen zum
Gesamtergebnis, könnten bemerkbare Verdunstungsverluste berücksichtigt werden.
Im Ernstfall sollte auch die Reinheit der Komponenten spezifizierbar sein (Titer), dass
mit entsprechender Evaluierung der Unsicherheitsbudgets eine
Gesamtmessunsicherheit unter Protokollierung aller Schritte im Ergebnis
ausgegeben werden kann.
Das Verfahren kann Ausgangspunkt in einem ungewöhnlich vollständigen
und geschlossenen Produktions- und Verfikationsprozess für Kalibrierstandards sein.
Dies kann einfach
in einem IMETER-Messprogramm ablaufen, indem tatsächlich noch die Dichtemessung
angeschlossen wird, um die Konzentration doppelt abzusichern. Da hierfür ohnehin
eine Temperierung erforderlich ist, kann auch 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 Gefreipunktserniedrigung,
Kryoskopie) erfolgt; schließlich kann noch die Leitfähigkeit gemessen werden
(zwei Gürtel und vier Hosenträger ;-)). Als integrierte Prüfungen erfordern
die automatischen Abläufe kaum
Arbeitszeit aber erhöhen sehr den Wert solchermaßen sicherer Produkte.
Messprogramme funktionieren wie Formeln. - Hier wären für andere Konzentrationsherstellungen die
Konstanten zu Molmasse, Dichte etc. auszutauschen. Der Gewinn durch dieses
kleine Programm besteht in der sehr hohen Genauigkeit, der Bequemlichkeit und
letztlich in der Einsparung von Rohstoffen und Zeit.
Download Messprogramm:
Molalität_NaCl.zip
(in das
Verzeichnis "..\imeter\MessPrgs" zu entpacken. Das Programm kann
einfach in der Testumgebung ausgeführt werden. Wenn kein I-SIF angeschlossen
ist, wird die Luftdichte über die automatische Dialog-Parameterabfrage (p,rH,T)
bestimmt). |
