domenica 26 giugno 2016

Diluire una soluzione.

Supponiamo di avere una soluzione di HCl al 37% è di voler preparare con essa una soluzione al 10%. Come si fa?

Innanzitutto bisogna osservare che per soluzione al 37% di HCl si intende che in 100 grammi di soluzione sono presenti 37 grammi di HCl, ossia queste sono % massa su massa o m/m. A questo punto è semplice, se ad esempio prelevo 100 g di soluzione al 37% e con essi voglio fare una soluzione al 10% dovrò aggiungere a questi 100 g un quantitativo d'acqua tale da portare il peso a 370 g, ossia dovrò aggiungere (370 - 100) = 270g di acqua. Se infatti si hanno 37 g di HCl in 370 g di soluzione significa che la percetuale m/m della soluzione è:

( 37 / 370 ) * 100 = 10%.

La formula generale che permette di determinare la massa Q (in grammi) di soluzione concentrata al C% (m/m) da usare per preparare M grammi di soluzione diluita al D% (m/m) è:

Q = (M * D)/C

Ci tengo a far osservare che la specie chimica che si sta considerando non ha nessuna importanza.

Ad esempio per preparare 1000 g di una soluzione al 13% partendo da una soluzione al 31% si dovranno usare:

(1000 * 13)/31 = 419,3 g di soluzione al 31%

A questo punto operativamente si può procedere in questo modo:

1. si pone un contenitore su una bilancia e si fa la tara;
2. si mettono nel contenitore 419,3 g di soluzione al 31%;
3. si aggiunge acqua fino a raggiungere il peso di 1000 g.

Non ha nessuna importanza se la soluzione al 31% era di HCl o NH3, in entrambi i casi la procedura da seguire per produrre 1000 g soluzione al 13% è sempre quella indicata sopra.

mercoledì 15 giugno 2016

Come preparare la miscela per il decespugliatore.

Vedendo come fumava il decespugliatore del mio vicino di casa mi è venuta l'idea di scrivere questo post su come si prepara la miscela (benzina e olio) per i motori a due tempi.

Ci tengo fin da subito a "mettere le mani avanti", ossia mi scarico di ogni responsabilità se le istruzioni che vi darò causeranno dei danni ai vostri motori a due tempi. Quanto dirò è certamente corretto, ma se qualcosa va male non voglio sentire lamentele.

Il dato fondamentale che bisogna calcolare è quanto olio bisogna mettere in un litro di benzina. Noto questo valore è sufficiente fare una semplice moltiplicazione per sapere quanto olio serve per qualsiasi quantità di benzina. Per 2 litri si dovrà semplicemente moltiplicare per 2, per 3 litri per 3, ecc... .

Un altro dato da sapere è la percentuale di olio che ci deve essere nella miscela. La maggior parte delle attrezzature da giardino (decespugliatori, tosasiepi, tosaerba ecc...) funzionano con una miscela al 4%. Se si fa una miscela troppo ricca di olio lo scarico diventerà molto fumoso. Se invece la miscela è troppo povera di olio il motore inizierà a riscaldarsi molto e potrebbe anche gripparsi. Con gli oli sintetici moderni per motori a due tempi ad alte prestazioni si può anche fare la miscela al 2% senza avere problemi di nessun tipo. Per sapere la percentuale esatta di olio (ed eventualmente se questo olio deve essere di qualche tipo particolare) è meglio consultare il libretto delle istruzioni del vostro attrezzo dove sicuramente sarà indicata la percentuale di olio nella miscela da usare come carburante.

Siccome il carburante "invecchia", ossia si degrada con il passare del tempo, è consigliabile non preparare una quantità eccessiva di miscela.

Nota la percentuale di olio che ci deve essere nella miscela, la formula per calcolare la quantità di olio espressa in millilitri (ml) da aggiungere ad un litro di benzina è:

quantità di olio in ml in un litro di benzina= 10 * P

dove P è la percentuale di olio.

Ad esempio se la percentuale di olio è 4% il risultato sarà:

quantità di olio in ml in un litro di miscela al 4% = 10 * 4 = 40 ml.

Se si hanno 5 litri di benzina con cui fare la miscela al 4% si dovrà moltiplicare il valore precedente per 5. Il risultato è:

Quantità di olio da mettere in 5 litri di miscela al 4% = 40 * 5 = 200 ml.

A questo punto la formula definitiva sarà:

Quantità di olio in ml da mettere in L litri benzina per avere una miscela al P% = 10 * P * L.

Questa formuletta semplicissima da ricordarsi e facilissima da utilizzare va benissimo in tutte le situazioni.

Per fare una miscela al 2% con 5 litri di benzina avrò bisogno di:

10 * 2 * 5 = 100 ml di olio.

Per fare una miscela al 3% con 5 litri di benzina avrò bisogno:

10 * 3 * 5 = 150 ml di olio.

A questo punto bisogna munirsi di un qualche contenitore graduato che permetta di dosare la quantità di olio calcolata e procedere con la miscelazione di olio e benzina.

Ormai sempre più spesso ci si rifornisce dai distributori automatici ed è quindi impossibile farsi dare una quantità di litri di benzina esatta. In ogni caso la formula precedente è sempre valida. Occorrerà avere l'accortezza di appuntarsi o di memorizzare la quantità di benzina erogata dal distributore per poi procedere con il calcolo. Se ad esempio si deve fare la miscela al 4% con 5,71 litri di benzina si dovranno usare:

10 * 4 * 5,71 = 228 ml di olio.

Ci tengo infine a fare un'ultima osservazione che obbiettivamente è solo una pedanteria. Se infatti si volesse proprio "spaccare il capello in quattro" si può osservare che se nell'ultimo esempio si mettono 228 ml di olio in 5,71 litri (= 5710 ml) di benzina si ottengono 5,94 litri (= (5170 + 228)/1000 ) di miscela in cui saranno presenti i 228 ml di olio. A questo punto la percentuale di olio nella miscela non sarà esattamente il 4% ma bensi:

(228/5940) * 100 = 3,8%

Chiaramente il motore a due tempi di un decespugliatore non avvertirà assolutamente la differenza fra 4 e 3,8 e quindi la miscela che si è preparata va benissimo.
Per coloro che si vogliono complicare (inutilmente) la vita la formula corretta è:

Quantità di olio da mettere in L litri di benzina per avere esattamente una miscela al P%= (1000 * P * L) / (100 - P).

Nel caso precedente la quantità esatta di olio da mettere in 5,71 litri di benzina per avere una miscela al 4% sarà:

(1000 * 4 * 5,71) / (100 - 4) = 238 ml di olio.

Riconsiderando anche gli esempi precedenti avrò:

Per fare una miscela al 2% con 5 litri di benzina avrò bisogno di esattamente:

(1000 * 2 * 5) / (100 - 2) = 102 ml di olio.

Per fare una miscela al 3% con 5 litri di benzina avrò bisogno di esattamente:

(1000 * 3 * 5) / (100 - 3) = 154 ml di olio.

Per fare una miscela al 4% con 5 litri di benzina avrò bisogno di esattamente:

(1000 * 4 * 5) / (100 - 4) = 208 ml di olio.

 

Aggiornamento 2021 

Ci tengo prima di tutto a ringraziare tutti, in quanto, ad oggi (11 giugno 2021), questo post su come preparare la miscela, che ho scritto, senza alcuna pretesa, circa 5 anni fa ha avuto oltre 160000 visualizzazioni.


Riassumo qui di seguito alcune questioni che mi sembrano interessanti e che sono emerse nei commenti, per la maggior parte da parte di Mirko:

  • la fumosità dello scarico dovuta ad una miscela con troppo olio può portare dei problemi allo scarico (surriscaldamenti e rumorosità eccessiva) per l'accumulo di residui nella marmitta. Quindi se avete lavorato per lunghi periodi con miscele fatte con troppo olio è consigliabile una pulizia della marmitta. Anche per chi lavora con miscele fatte in modo corretto è comunque consigliabile una pulizia della marmitta ogni 2 anni.
  •  Svuotate il serbatoio durante l'inverno o quando si prevedono lunghi tempi di inutilizzo del vostro attrezzo a due tempi. La miscela può lasciare residui in seguito all'evaporazione della benzina in essa presente.
  •  Usate oli di qualità per fare la miscela, perché questo allungherà la vita del vostro attrezzo. 
  •  Ricordatevi di pulire il filtro dell'aria e di fare le manutenzioni ordinarie dei vostri attrezzi come l'ingrassaggio della testine del decespugliatore
  • Fate riscaldare il vostro attrezzo per alcuni minuti prima di utilizzarlo

Altri consigli li potete vedere sotto nell'interessante commento di Mirko.

Per sapere che tipo di miscela usare per un certo attrezzo è sempre consigliabile guardare il libretto delle istruzioni. Se avete smarrito il libretto delle istruzioni oggi, molto spesso, lo potete anche trovare sul sito web del costruttore del vostro attrezzo. Spesso sul tappo del serbatoio dell'attrezzo (se naturalmente è il tappo originale dell'attrezzo) viene indicato il tipo di miscela che utilizza. Di solito la dicitura “1:25” indica una miscela al 4%, mentre una dicitura “1:50” indica una miscela al 2%.
Infine ho ricevuto una richiesta per preparare una tabellina con la quantità di olio necessaria per preparare i tipi di miscela più comuni dal 2% fino al 5%. Ed ecco qui la tabellina che ho preparato:

Come potete vedere questa tabella molto semplice riporta la quantità di olio da utilizzare con 1 litro di benzina (calcolata con la seconda formula più precisa) per preparare le miscele dal 2% fino al 5%. Quindi se al distributore automatico avere prelevato ad esempio 3,67 litri per fare della miscela al 4% tutto quello che dovete fare è una semplice moltiplicazione fra i litri che avete prelevato (3,67) ed il valore riportato nella tabella per la miscela al 4% (42ml). Il risulto è: 

\[3{,}67 \times 42 =154\text{ml di olio}\]

Quindi per preparare della miscela al 4% con 3,67 litri di benzina vi occorreranno 154ml di olio.
Se vi serve questa tabella e la volete stampare la potete trovare in formato PDF al seguente link.
In quest'altro link potete trovare dei biglietti promemoria da ritagliare che vi possono essere utili quando andate a prelevare della benzina al distributore automatico per poi fare la miscela in un secondo tempo.