Oplossingen maken in het laboratorium
Het maken van oplossingen is een essentiële procedure die betrokken is bij vrijwel alle biologische en chemische experimenten die wereldwijd worden uitgevoerd.
Een oplossing bestaat uit een stof die is opgelost in vloeistof. De opgeloste stof wordt het opgeloste middel genoemd, en de bulkvloeistof het oplosmiddel. Het resulterende homogene mengsel wordt de oplossing genoemd.
Oplossingen kunnen worden beschreven door hun opgeloste middelconcentratie, een maatstaf voor hoeveel oplosmiddel aanwezig is per eenheid oplossing.
Het maken van oplossingen is misschien een basislaboratoriumvaardigheid, maar slechte techniek kan het verschil betekenen tussen een succesvol of mislukt experiment.
De eerste overweging bij het maken van oplossingen is veiligheid. Het is belangrijk om passende voorzorgsmaatregelen te nemen, zoals het dragen van handschoenen en een labjas, afhankelijk van het type chemicaliën waarmee je werkt.
Er zijn veel verschillende manieren om een oplossing te maken. Deze video zal de meest gebruikelijke manier demonstreren om een op water gebaseerde of aqueuze oplossing te maken.
Bepaal eerst de mol opgeloste stof die je nodig hebt om de gewenste concentratie te bereiken in een bepaald volume oplossing. Bereken vervolgens deze waarde om grammen te krijgen met behulp van het molecuulgewicht, of het aantal gram per mol, van de chemische stof.
De chemicaliën kunnen worden gewogen met een digitale weegschaal en een weegboot.
Een graduaal cilinder kan vervolgens worden gebruikt om een volume gezuiverd water te meten dat ongeveer driekwart van het uiteindelijke volume van de oplossing is.
Het is van cruciaal belang dat aqueuze oplossingen worden bereid met gezuiverd water in plaats van kraanwater. Als je dit niet doet, kan de kwaliteit van niet alleen de oplossing, maar mogelijk ook meerdere experimenten later worden aangetast.
Op dit punt moet het gezuiverde water worden overgebracht in een beker met een roerbar op een magnetische roerplaat.
De gemeten opgeloste stoffen kunnen vervolgens worden toegevoegd aan het roerende gezuiverde water. Het roeren van het mengsel helpt het opgeloste middel te laten oplossen. Het toepassen van warmte kan ook voor dit doel worden gebruikt.
Zodra alle opgeloste stoffen in het oplosmiddel zijn opgelost, kan de pH van de oplossing worden aangepast met behulp van een pH-meter. Om de pH omhoog te brengen, voeg je verdunde natriumhydroxide toe aan de roerende oplossing. Om de pH omlaag te brengen, voeg je verdund zoutzuur toe. Zorg ervoor dat je de zuur- of base langzaam toevoegt, omdat de pH snel kan veranderen.
pH-papier kan ook worden gebruikt om de pH van een oplossing te meten, maar het gebruik van een gekalibreerd pH-meter resulteert in een nauwkeurigere meting.
De oplossing wordt vervolgens met behulp van een trechter in een volumetrische kolf gegoten zodat deze kan worden gebracht tot zijn eindvolume. Het toevoegen van de hoeveelheid die voldoende is om dit volume te bereiken, staat bekend als het Q.S.’ing van de oplossing.
Zorg ervoor dat de meniscus lijnt met de markering op de volumetrische kolf. In een aqueuze oplossing is de meniscus concaaf en moet deze worden afgelezen op het laagste punt van de curve.
Bij het uitvoeren van biologisch onderzoek, met name dat met levende cellen, moeten oplossingen mogelijk worden gesteriliseerd voor gebruik. Dit kan worden gedaan door autoclavage, waarbij de oplossing wordt onderworpen aan stoom onder hoge druk en hoge temperatuur.
Alternatief kan de oplossing worden gesteriliseerd door deze over een 0,22 micron filter te laten lopen, waardoor eventuele bacteriële cellen worden uitgesloten.
Nu je een fundamenteel begrip hebt van hoe oplossingen worden gemaakt, is het tijd om een kijkje te nemen in enkele veelgebruikte oplossingen in het laboratorium en hun toepassingen.
In biologisch onderzoek zijn talloze oplossingen ontworpen om fysiologische vloeistoffen na te bootsen. Deze oplossingen zijn gebufferd, wat betekent dat ze weerstand bieden tegen verandering in pH in een specifiek bereik; meestal wordt de pH gehandhaafd op ongeveer 7,4 om intracellulaire en extracellulaire vloeistoffen te simuleren.
Fosfaat gebufferde zoutoplossing, of PBS, is een veelgebruikte buffer in biologisch onderzoek die de fysiologische pH en osmolariteit nabootst. Osmolariteit verwijst naar de totale mol opgeloste stof in een oplossing. Bijvoorbeeld, een oplossing die 1 mol NaCl bevat, heeft 2 osmolen opgeloste stof, omdat de natrium- en chloride-ionen in oplossing dissociëren. PBS heeft ionconcentraties die dicht bij die van cellen liggen, waardoor het een isotone oplossing is, wat betekent dat de hoeveelheid opgeloste stof buiten de cel gelijk is aan wat er binnen de cel wordt aangetroffen. PBS bestaat uit verschillende zouten in water, inclusief zouten met fosfaatgroepen die een constante pH in het bereik van 7,2 tot 7,6 handhaven.
Gangbare toepassingen van PBS in het lab zijn het wassen van cellen en het verdunnen van biomoleculen zoals eiwitten.
Kunstmatige hersenvocht, of ACSF, bootst de elektrolytconcentraties van hersenvocht na. Deze oplossing moet vers worden bereid, en de pH, osmolariteit en ionische samenstelling moeten zorgvuldig worden bewaakt om overeen te komen met in vivo-condities.
ACSF wordt over het algemeen gebruikt in elektrofysiologische studies om herfsnijdslagen voor te bereiden en om ze tijdens experimenten te perfunderen. Het kan ook dienen als de extracellulaire oplossing tijdens patch clamp-metingen.
Ringer’s oplossing is een isotone zoute oplossing met een uitgebalanceerde pH die wordt gebruikt in biologisch onderzoek. Het wordt veel gebruikt in in vitro-experimenten met organen en weefsels.
Je hebt zojuist JoVE’s introductie tot het maken van oplossingen bekeken. In deze video hebben we besproken hoe je van begin tot
De mogelijkheid om met succes oplossingen te maken, is een basislaboratoriumvaardigheid die in vrijwel alle biologische en chemische experimenten word…
Het maken van oplossingen is een essentiële procedure die betrokken is bij vrijwel alle biologische en chemische experimenten die wereldwijd worden uitgevoerd.
Een oplossing bestaat uit een stof die is opgelost in vloeistof. De opgeloste stof wordt het opgeloste middel genoemd, en de bulkvloeistof het oplosmiddel. Het resulterende homogene mengsel wordt de oplossing genoemd.
Oplossingen kunnen worden beschreven door hun opgeloste middelconcentratie, een maatstaf voor hoeveel oplosmiddel aanwezig is per eenheid oplossing.
Het maken van oplossingen is misschien een basislaboratoriumvaardigheid, maar slechte techniek kan het verschil betekenen tussen een succesvol of mislukt experiment.
De eerste overweging bij het maken van oplossingen is veiligheid. Het is belangrijk om passende voorzorgsmaatregelen te nemen, zoals het dragen van handschoenen en een labjas, afhankelijk van het type chemicaliën waarmee je werkt.
Er zijn veel verschillende manieren om een oplossing te maken. Deze video zal de meest gebruikelijke manier demonstreren om een op water gebaseerde of aqueuze oplossing te maken.
Bepaal eerst de mol opgeloste stof die je nodig hebt om de gewenste concentratie te bereiken in een bepaald volume oplossing. Bereken vervolgens deze waarde om grammen te krijgen met behulp van het molecuulgewicht, of het aantal gram per mol, van de chemische stof.
De chemicaliën kunnen worden gewogen met een digitale weegschaal en een weegboot.
Een graduaal cilinder kan vervolgens worden gebruikt om een volume gezuiverd water te meten dat ongeveer driekwart van het uiteindelijke volume van de oplossing is.
Het is van cruciaal belang dat aqueuze oplossingen worden bereid met gezuiverd water in plaats van kraanwater. Als je dit niet doet, kan de kwaliteit van niet alleen de oplossing, maar mogelijk ook meerdere experimenten later worden aangetast.
Op dit punt moet het gezuiverde water worden overgebracht in een beker met een roerbar op een magnetische roerplaat.
De gemeten opgeloste stoffen kunnen vervolgens worden toegevoegd aan het roerende gezuiverde water. Het roeren van het mengsel helpt het opgeloste middel te laten oplossen. Het toepassen van warmte kan ook voor dit doel worden gebruikt.
Zodra alle opgeloste stoffen in het oplosmiddel zijn opgelost, kan de pH van de oplossing worden aangepast met behulp van een pH-meter. Om de pH omhoog te brengen, voeg je verdunde natriumhydroxide toe aan de roerende oplossing. Om de pH omlaag te brengen, voeg je verdund zoutzuur toe. Zorg ervoor dat je de zuur- of base langzaam toevoegt, omdat de pH snel kan veranderen.
pH-papier kan ook worden gebruikt om de pH van een oplossing te meten, maar het gebruik van een gekalibreerd pH-meter resulteert in een nauwkeurigere meting.
De oplossing wordt vervolgens met behulp van een trechter in een volumetrische kolf gegoten zodat deze kan worden gebracht tot zijn eindvolume. Het toevoegen van de hoeveelheid die voldoende is om dit volume te bereiken, staat bekend als het Q.S.’ing van de oplossing.
Zorg ervoor dat de meniscus lijnt met de markering op de volumetrische kolf. In een aqueuze oplossing is de meniscus concaaf en moet deze worden afgelezen op het laagste punt van de curve.
Bij het uitvoeren van biologisch onderzoek, met name dat met levende cellen, moeten oplossingen mogelijk worden gesteriliseerd voor gebruik. Dit kan worden gedaan door autoclavage, waarbij de oplossing wordt onderworpen aan stoom onder hoge druk en hoge temperatuur.
Alternatief kan de oplossing worden gesteriliseerd door deze over een 0,22 micron filter te laten lopen, waardoor eventuele bacteriële cellen worden uitgesloten.
Nu je een fundamenteel begrip hebt van hoe oplossingen worden gemaakt, is het tijd om een kijkje te nemen in enkele veelgebruikte oplossingen in het laboratorium en hun toepassingen.
In biologisch onderzoek zijn talloze oplossingen ontworpen om fysiologische vloeistoffen na te bootsen. Deze oplossingen zijn gebufferd, wat betekent dat ze weerstand bieden tegen verandering in pH in een specifiek bereik; meestal wordt de pH gehandhaafd op ongeveer 7,4 om intracellulaire en extracellulaire vloeistoffen te simuleren.
Fosfaat gebufferde zoutoplossing, of PBS, is een veelgebruikte buffer in biologisch onderzoek die de fysiologische pH en osmolariteit nabootst. Osmolariteit verwijst naar de totale mol opgeloste stof in een oplossing. Bijvoorbeeld, een oplossing die 1 mol NaCl bevat, heeft 2 osmolen opgeloste stof, omdat de natrium- en chloride-ionen in oplossing dissociëren. PBS heeft ionconcentraties die dicht bij die van cellen liggen, waardoor het een isotone oplossing is, wat betekent dat de hoeveelheid opgeloste stof buiten de cel gelijk is aan wat er binnen de cel wordt aangetroffen. PBS bestaat uit verschillende zouten in water, inclusief zouten met fosfaatgroepen die een constante pH in het bereik van 7,2 tot 7,6 handhaven.
Gangbare toepassingen van PBS in het lab zijn het wassen van cellen en het verdunnen van biomoleculen zoals eiwitten.
Kunstmatige hersenvocht, of ACSF, bootst de elektrolytconcentraties van hersenvocht na. Deze oplossing moet vers worden bereid, en de pH, osmolariteit en ionische samenstelling moeten zorgvuldig worden bewaakt om overeen te komen met in vivo-condities.
ACSF wordt over het algemeen gebruikt in elektrofysiologische studies om herfsnijdslagen voor te bereiden en om ze tijdens experimenten te perfunderen. Het kan ook dienen als de extracellulaire oplossing tijdens patch clamp-metingen.
Ringer’s oplossing is een isotone zoute oplossing met een uitgebalanceerde pH die wordt gebruikt in biologisch onderzoek. Het wordt veel gebruikt in in vitro-experimenten met organen en weefsels.
Je hebt zojuist JoVE’s introductie tot het maken van oplossingen bekeken. In deze video hebben we besproken hoe je van begin tot
Het maken van oplossingen is een essentiële procedure die betrokken is bij vrijwel alle biologische en chemische experimenten die wereldwijd worden uitgevoerd.
Een oplossing bestaat uit een stof die is opgelost in vloeistof. De opgeloste stof wordt het opgeloste middel genoemd, en de bulkvloeistof het oplosmiddel. Het resulterende homogene mengsel wordt de oplossing genoemd.
Oplossingen kunnen worden beschreven door hun opgeloste middelconcentratie, een maatstaf voor hoeveel oplosmiddel aanwezig is per eenheid oplossing.
Het maken van oplossingen is misschien een basislaboratoriumvaardigheid, maar slechte techniek kan het verschil betekenen tussen een succesvol of mislukt experiment.
De eerste overweging bij het maken van oplossingen is veiligheid. Het is belangrijk om passende voorzorgsmaatregelen te nemen, zoals het dragen van handschoenen en een labjas, afhankelijk van het type chemicaliën waarmee je werkt.
Er zijn veel verschillende manieren om een oplossing te maken. Deze video zal de meest gebruikelijke manier demonstreren om een op water gebaseerde of aqueuze oplossing te maken.
Bepaal eerst de mol opgeloste stof die je nodig hebt om de gewenste concentratie te bereiken in een bepaald volume oplossing. Bereken vervolgens deze waarde om grammen te krijgen met behulp van het molecuulgewicht, of het aantal gram per mol, van de chemische stof.
De chemicaliën kunnen worden gewogen met een digitale weegschaal en een weegboot.
Een graduaal cilinder kan vervolgens worden gebruikt om een volume gezuiverd water te meten dat ongeveer driekwart van het uiteindelijke volume van de oplossing is.
Het is van cruciaal belang dat aqueuze oplossingen worden bereid met gezuiverd water in plaats van kraanwater. Als je dit niet doet, kan de kwaliteit van niet alleen de oplossing, maar mogelijk ook meerdere experimenten later worden aangetast.
Op dit punt moet het gezuiverde water worden overgebracht in een beker met een roerbar op een magnetische roerplaat.
De gemeten opgeloste stoffen kunnen vervolgens worden toegevoegd aan het roerende gezuiverde water. Het roeren van het mengsel helpt het opgeloste middel te laten oplossen. Het toepassen van warmte kan ook voor dit doel worden gebruikt.
Zodra alle opgeloste stoffen in het oplosmiddel zijn opgelost, kan de pH van de oplossing worden aangepast met behulp van een pH-meter. Om de pH omhoog te brengen, voeg je verdunde natriumhydroxide toe aan de roerende oplossing. Om de pH omlaag te brengen, voeg je verdund zoutzuur toe. Zorg ervoor dat je de zuur- of base langzaam toevoegt, omdat de pH snel kan veranderen.
pH-papier kan ook worden gebruikt om de pH van een oplossing te meten, maar het gebruik van een gekalibreerd pH-meter resulteert in een nauwkeurigere meting.
De oplossing wordt vervolgens met behulp van een trechter in een volumetrische kolf gegoten zodat deze kan worden gebracht tot zijn eindvolume. Het toevoegen van de hoeveelheid die voldoende is om dit volume te bereiken, staat bekend als het Q.S.’ing van de oplossing.
Zorg ervoor dat de meniscus lijnt met de markering op de volumetrische kolf. In een aqueuze oplossing is de meniscus concaaf en moet deze worden afgelezen op het laagste punt van de curve.
Bij het uitvoeren van biologisch onderzoek, met name dat met levende cellen, moeten oplossingen mogelijk worden gesteriliseerd voor gebruik. Dit kan worden gedaan door autoclavage, waarbij de oplossing wordt onderworpen aan stoom onder hoge druk en hoge temperatuur.
Alternatief kan de oplossing worden gesteriliseerd door deze over een 0,22 micron filter te laten lopen, waardoor eventuele bacteriële cellen worden uitgesloten.
Nu je een fundamenteel begrip hebt van hoe oplossingen worden gemaakt, is het tijd om een kijkje te nemen in enkele veelgebruikte oplossingen in het laboratorium en hun toepassingen.
In biologisch onderzoek zijn talloze oplossingen ontworpen om fysiologische vloeistoffen na te bootsen. Deze oplossingen zijn gebufferd, wat betekent dat ze weerstand bieden tegen verandering in pH in een specifiek bereik; meestal wordt de pH gehandhaafd op ongeveer 7,4 om intracellulaire en extracellulaire vloeistoffen te simuleren.
Fosfaat gebufferde zoutoplossing, of PBS, is een veelgebruikte buffer in biologisch onderzoek die de fysiologische pH en osmolariteit nabootst. Osmolariteit verwijst naar de totale mol opgeloste stof in een oplossing. Bijvoorbeeld, een oplossing die 1 mol NaCl bevat, heeft 2 osmolen opgeloste stof, omdat de natrium- en chloride-ionen in oplossing dissociëren. PBS heeft ionconcentraties die dicht bij die van cellen liggen, waardoor het een isotone oplossing is, wat betekent dat de hoeveelheid opgeloste stof buiten de cel gelijk is aan wat er binnen de cel wordt aangetroffen. PBS bestaat uit verschillende zouten in water, inclusief zouten met fosfaatgroepen die een constante pH in het bereik van 7,2 tot 7,6 handhaven.
Gangbare toepassingen van PBS in het lab zijn het wassen van cellen en het verdunnen van biomoleculen zoals eiwitten.
Kunstmatige hersenvocht, of ACSF, bootst de elektrolytconcentraties van hersenvocht na. Deze oplossing moet vers worden bereid, en de pH, osmolariteit en ionische samenstelling moeten zorgvuldig worden bewaakt om overeen te komen met in vivo-condities.
ACSF wordt over het algemeen gebruikt in elektrofysiologische studies om herfsnijdslagen voor te bereiden en om ze tijdens experimenten te perfunderen. Het kan ook dienen als de extracellulaire oplossing tijdens patch clamp-metingen.
Ringer’s oplossing is een isotone zoute oplossing met een uitgebalanceerde pH die wordt gebruikt in biologisch onderzoek. Het wordt veel gebruikt in in vitro-experimenten met organen en weefsels.
Je hebt zojuist JoVE’s introductie tot het maken van oplossingen bekeken. In deze video hebben we besproken hoe je van begin tot
View the full transcript and gain access to JoVE Science Education videos
Q1: What are the main components of a solution?
A solution consists of a solute, the substance being dissolved, and a solvent, the bulk liquid in which it dissolves. Together, these form a homogenous mixture. Solutions are characterized by their solute concentration, which measures how much solute is present per unit of solution. Understanding these components is essential for accurate solution preparation in laboratory work.
Q2: Why is purified water essential when making aqueous solutions?
Purified water must be used instead of tap water because tap water contains impurities that can compromise solution quality and affect experimental results. Using tap water in aqueous solutions can potentially damage multiple experiments downstream. A graduated cylinder should measure roughly three-quarters of the final solution volume in purified water before adding solutes to ensure proper preparation.
Q3: How do you calculate the amount of solute needed for a solution?
First, determine the moles of solute required to achieve your desired concentration in a given volume. Convert this value to grams using the molecular weight, which represents grams per mole of the chemical. Weigh the solute using a digital balance and weigh boat. Understanding concentration and measuring volumes accurately ensures reproducible results across experiments.
Q4: What does QS'ing a solution mean and why is it important?
QS'ing refers to adding quantity sufficient to reach the final desired volume of solution. The solution is poured into a volumetric flask using a funnel, and the meniscus must align with the mark on the flask. In aqueous solutions, the meniscus is concave and should be read at its lowest point to ensure accurate final volume and concentration.
Q5: What are two methods for sterilizing solutions in the laboratory?
Solutions can be sterilized by autoclaving, which subjects the solution to high-temperature steam under high pressure, or by filtration through a 0.22 micron filter to exclude bacterial cells. Sterilization is particularly important when preparing solutions for biological research involving living cells. Both methods effectively eliminate microbial contamination before experimental use.
Q6: How does phosphate buffered saline differ from other laboratory solutions?
Phosphate buffered saline (PBS) is a buffered solution that resists pH changes in the range of 7.2 to 7.6, mimicking physiological pH and osmolarity. PBS contains multiple salts with phosphate groups and has ion concentrations matching those of cells, making it isotonic. Common laboratory uses include washing cells and diluting biomolecules such as proteins in biological research.
Q7: What is the role of pH adjustment in solution preparation?
After solutes dissolve in solvent, pH can be adjusted using a calibrated pH meter for accuracy or pH paper for quick measurement. To raise pH, add dilute sodium hydroxide; to lower pH, add dilute hydrochloric acid slowly, as pH can change rapidly. Proper pH adjustment is critical for solutions used in biological research, where maintaining physiological conditions ensures experimental validity.
Hoofdstukken in deze video
0:00
Overview
1:00
Making a Solution
4:17
Applications
6:47
Summary