מיהול

מיהול (באנגלית: dilution) הוא מושג בכימיה המבטא פעולה של הוספת ממס לתמיסה. מיהול כרוך בהגדלת נפח התמיסה ובהורדת ריכוז המומס.

חישוב ריכוז המומס לאחר הוספת ממס (לאחר מיהול)

יחידות המידה של חישוב הריכוז של המומס בתמיסה הם "ריכוז מולרי (M)". כאמור ריכוז מולרי מחושב בצורה הזאת: ${\displaystyle {mol \over L}}$, כאשר ה - mol מייצג מספר חלקיקי המומס חלקי מספר אבוגדרו. ו - L מיצג את נפח התמיסה בליטרים. הוספת ממס לתמיסה (מיהול) אינו משנה את מסת המומס אלה רק את נפח התמיסה, הוספת ממס לתמיסה מגדיל את נפח התמיסה.

דוגמה לחישוב ריכוז מומס לאחר הוספת ממס: לתמיסה מימית של מלח בישול (NaCl) בריכוז 4 M ובנפח 500 ml נוסף עוד 500 ml מים. נציב בנוסחה כדי לקבל את מס' המולים של מלח הבישול (המומס) :${\displaystyle mol=M\cdot L}$

נציב את הנתונים לפני הוספת המים:

${\displaystyle mol=4M\cdot 0.5L}$

mol = 2

המסה של המומס לא משתנה עקב הוספת ממס ולכן כמות המולים לא משתנה.

לחישוב ריכוז המומס לאחר המיהול נציב נתונים בנוסחה לחישוב הריכוז המולרי:

${\displaystyle M={\frac {2mol}{500ml+500ml=1L}}={\frac {2mol}{1L}}=2M}$

כשמחשבים ריכוז מולרי של מומס בתמיסה יש קשר ישיר בין הנפח של התמיסה לבין ריכוז המומס. כשלא מוסיפים כמות נוספת של מומס, כמות המומס היא k (קבוע = k ) לכן מה שמשפיע על ריכוז המומס כאשר נוסף ממס הוא המכנה במשוואה, כלומר נפח התמיסה.

ככל שמוסיפים נפח לתמיסה כך המכנה במשוואה גדל, וכלל שהמכנה גדול יותר כך כמות המומס הקבועה מתחלקת ליותר. מה שמביא להקטנת הריכוז.

מיהול תמיסות חומציות/בסיסיות

מיהול על ידי הוספת מים לתמיסות חומציות/בסיסיות גורם לשינוי ערך ה - pH של התמיסה, ומקרב אותו לערך pH=7 (ערך הpH של מים). שינוי הpH נגרם משום שערכי הpH תלויים ונקבעים על ידי ריכוז יוני ההידרוניום המצויים בתמיסה^[1]. הוספת מים גורמת להגדלת נפח התמיסה ולכן מקטינה את הריכוז של יוני ההידרוניום/ההידרוקסיד בתמיסה.

תמיסה חומצית

בתמיסה חומצית (pHᐸ7),ריכוז יוני ההידרוניום גדול מריכוז יוני ההידרוקסיד, הוספת מים מקטינה את ריכוזי היונים (היחס נשמר) ומשום שריכוז יוני ההידרוניום קטן, הpH עולה. הpH יעלה עד לערך 7=pH ולא יעלה יותר לא משנה כמה מים יתווספו משום שהpH של מים = 7.

תמיסה בסיסית

בתמיסה בסיסית (pHᑁ7), ריכוז יוני ההידרוקסיד גדול מריכוז יוני ההידרוניום, הוספת מים מקטינה את ריכוזי היונים (היחס נשמר) ומשום שריכוז יוני ההידרוקסיד קטן, הpH יורד. הpH ירֶד עד לערך 7=pH ולא ירֶד יותר לא משנה כמה מים יתווספו משום שהpH של מים = 7.

דוגמאות

תרכיז מיץ פטל

דוגמה נפוצה למיהול היא הוספת מים לתרכיז פטל. התרכיז מכיל סוכרים, רכז פרי יער, ורכיבים נוספים בכמות גבוהה ובריכוז גבוה. להכנת מיץ הפטל המתבקש, אנו שופכים כמות קטנה של תרכיז פטל מרוכז בעל נפח קטן לכוס.

הוספת מים תגדיל את נפח המשקה (התמיסה) ובכך תגרום להורדת ריכוז הרכיבים שהיו מצויים בתרכיז הפטל.

הסבר תהליך של מיהול

שתן

תמונה להמחשת צבע התמיסות כתלות בריכוזי המים, כשהתמיסה המהולה ביותר נמצאת בצד שמאל, והתמיסה המרוכזת ביותר נמצאת בצד ימין.

כמו כן צבע השתן מעיד על מידת המיהול וריכוז הממס (מים) בתמיסת השתן. כאשר צבע השתן כהה (מרוכז מאוד) סימן שריכוז הרעלים גבוה מריכוז המים, המצב הזה דורש שתית מים משום שהוא מעיד על חוסר בנוזלים. שתית המים מוהלת את תמיסת השתן, מגדילה את נפחה וגורמת להורדת ריכוזי הרעלים בתוכה.

שימושים שונים

• רפואה: בשיטת מיהול הליום משתמשים בעובדה שהליום הוא גז אציל ואינו מפעפע לנימי הדם. מחברים את הנבדק למיכל שבו חמצן והליום בריכוז נתון, ולאחר כעשר נשימות רגילות והגעה לשוויון ריכוזים חדש בנפח הכולל את המיכל המקורי ונפח הריאה בעת ההתחברות למיכל, ניתן לחשב את נפח הריאה בעת ההתחברות למיכל.
• משק המים:

1. ב"מתקן מיהול מים מקורות" ישנה בריכה שנועדה למהול מים ממעיינות שונים בעלי רמות מליחות שונות כדי להשיג את רמת מליחות המים הממוצעת בה ניתן להשתמש לצרכים שונים.
2. מיהול מים באיכות נמוכה על ידי מים באיכות גבוהה מאפשרת להביא את המים הפחות איכותיים בעזרת כמויות קטנות יחסית של מים באיכות גבוהה לאיכות המתבקשת.

• ביולוגיה: "ספירה חיה" זו שיטה לספירת חיידקים שבה נעשית זריעה ממיהולים שונים של תרחיף החיידקים על מצעים מוצקים, לאחר הדגרה נספרות מספר מושבות החיידקים שהתקבלו ואלו מוכפלות בפקטור המיהול של התמיסה.

אטימולוגיה

השורש מ.ה.ל מופיע באופן יחידני בספר ישעיהו פרק א', פסוק כ"ב: "כַּסְפֵּךְ הָיָה לְסִיגִים סָבְאֵךְ מָהוּל בַּמָּיִם׃"

ראו גם

• תמיסה
• ריכוז מולרי
• כיל

הערות שוליים

1. כאמור המשוואה לחישוב הpH היא: ${\displaystyle pH=-log[H_{3}O^{+}]}$ ${\displaystyle [H_{3}O^{+}]}$- מייצג את הריכוז של ההידרוניום. והpH משתנה כאשר הריכוז משתנה והריכוז משתנה כשהנפח משתנה. לכן שינוי בנפח מביא לשינוי בpH.