Артыкул
Калькулятар малярнасці метыленавага сіняга: гідратная форма і аснова колькаснага вызначэння
Адна і тая ж маса метыленавага сіняга можа даваць розныя малярныя канцэнтрацыі ў залежнасці ад яго малекулярнай формы і спосабу прадстаўлення вынікаў колькаснага вызначэння. Разлік па масе бязводнага хларыду адрозніваецца ад разліку па масе гідрату. Колькаснае вызначэнне ў пераліку на высушанае рэчыва ўносіць яшчэ адно адрозненне: указаны працэнт не апісвае непасрэдна матэрыял у стане пры ўзважванні.
Адкрыйце калькулятар малярнасці метыленавага сіняга, каб увесці масу, канчатковы аб’ём раствору, малекулярную форму і аснову разліку. Ён працуе ў вашым браўзеры, паказвае ўраўненне з падстаўленымі значэннямі і выдае вынікі ў mol/L, mmol/L і µmol/L. Прыклады ніжэй — гэта лабараторныя разлікі, а не падбор доз для людзей ці жывёл.
Што вымярае вынік
Малярнасць — звыклая назва канцэнтрацыі колькасці рэчыва. Паводле вызначэння канцэнтрацыі колькасці рэчыва IUPAC, колькасць рэчыва кампанента дзеляць на аб’ём сумесі:
c = n / V
Тут n — колькасць метыленавага сіняга ў молях, а V — канчатковы аб’ём раствору ў літрах. Для чыстага матэрыялу пэўнай формы n = m / M, дзе m — маса ў грамах, а M — малярная маса ў g/mol. Гэтыя суадносіны адпавядаюць вызначэнням малярнай масы і канцэнтрацыі NIST.
У назоўніку выкарыстоўваецца аб’ём пасля растварэння. «100 mL канчатковага раствору» і «дададзена 100 mL растваральніка» — розныя запісы пра прыгатаванне. Разлік не можа ліквідаваць гэтую неадназначнасць пасля таго, як раствор ужо прыгатаваны.
Выберыце матэрыял, перш чым выбіраць яго малярную масу
Для разліку па бязводным хларыдзе гэты інструмент выкарыстоўвае 319.85 g/mol. Для дакументальна пацверджанага трыгідрату ён выкарыстоўвае 373.90 g/mol. У спецыфікацыі трыгідрату Thermo Fisher указаны формула з трыма малекуламі вады і апошняя з гэтых малярных мас. Вада павялічвае ўзважаную масу, не дадаючы яшчэ адной адзінкі метыленавага сіняга.
Разгледзім два намінальныя растворы, кожны з якіх змяшчае 100 mg чыстага матэрыялу ў 100 mL канчатковага раствору:
| Меркаваны матэрыял | Разлік | Канцэнтрацыя |
|---|---|---|
| Бязводны хларыд | 0.100 / (319.85 × 0.100) | 3.126 mmol/L |
| Трыгідрат | 0.100 / (373.90 × 0.100) | 2.675 mmol/L |
Гэта разліковыя прыклады, а не вымярэнні. Выкарыстанне назоўніка для бязводнай формы ў выпадку чыстага трыгідрату завысіла б канцэнтрацыю прыкладна на 16.9%. Дадатковыя знакі пасля дзесятковай кропкі не выправяць памылковае дапушчэнне пра матэрыял.
Апісанне на флаконе толькі як «гідрат» не вызначае фіксаваную колькасць малекул вады. Таму калькулятар не выконвае намінальны разлік пры неўдакладненай ступені гідратацыі. Пра хімічныя асновы чытайце ў артыкуле малекулярныя формы метыленавага сіняга і гідратацыя.
Узгадніце вынік колькаснага вызначэння з масай, якую ён апісвае
Важнае пытанне — не проста «Які працэнт указаны ў сертыфікаце?», а «Працэнт ад чаго і ў пераліку на якое злучэнне?» Калькулятар адрознівае чатыры варыянты:
| Аснова разліку | Што трэба ведаць | Ураўненне |
|---|---|---|
| Намінальная чыстая форма | Дакладная малекулярная форма; яўнае дапушчэнне пра чысціню 100% | c = m / (M × V) |
| Выбраная форма ў стане пры ўзважванні | Масавая доля гэтай жа формы ў матэрыяле ў стане пры ўзважванні | c = m × a / (M × V) |
| Бязводны эквівалент у стане пры ўзважванні | Эквівалент бязводнага хларыду на адзінку масы матэрыялу ў стане пры ўзважванні | c = m × a / (319.85 × V) |
| Колькаснае вызначэнне бязводнай формы ў пераліку на высушанае рэчыва | Вынік колькаснага вызначэння бязводнага хларыду ў пераліку на высушанае рэчыва і адпаведная вымераная страта масы пры высушванні | c = m × (1 − d) × a / (319.85 × V) |
У гэтых ураўненнях a — працэнтны вынік колькаснага вызначэння, падзелены на 100; d — адпаведны працэнт страты масы пры высушванні, падзелены на 100. Апошняе ўраўненне — пералік на аснове балансу мас паміж яўна ўказанымі асновамі прадстаўлення вынікаў. Яно прыдатнае толькі тады, калі папраўка на высушванне адпавядае вызначэнню, на якім грунтуецца колькасны аналіз.
У папярэднім праглядзе манаграфіі USP вынік колькаснага вызначэння выражаецца як утрыманне бязводнага метыленавага сіняга ў пераліку на высушанае рэчыва, а дапушчальны дыяпазон складае 97.0–103.0%. Аналітычны вынік вышэй за 100% не азначае літаральна, што ўзор змяшчае чыстага злучэння больш, чым важыць сам. Інструмент дапускае ацэнкі паводле колькаснага вызначэння ў пераліку на высушанае рэчыва да 103% і пазначае такі вынік як аналітычную ацэнку.
Прыклад разліку: вынік у пераліку на высушанае рэчыва
Дапусцім, у лабараторным запісе зафіксаваны 100.0 mg матэрыялу, вынік колькаснага вызначэння бязводнага эквіваленту ў пераліку на высушанае рэчыва 99.0%, адпаведная вымераная страта масы пры высушванні 14.0% і канчатковы аб’ём раствору 100.0 mL. Гэтыя значэнні гіпатэтычныя.
- Перавядзіце ўзважаную масу: 100.0 mg = 0.1000 g.
- Улічыце долю сухой масы: 0.1000 × 0.860 = 0.0860 g.
- Улічыце вынік колькаснага вызначэння: 0.0860 × 0.990 = 0.08514 g эквіваленту бязводнага хларыду.
- Перавядзіце ў колькасць рэчыва і падзяліце на аб’ём: 0.08514 / (319.85 × 0.1000) = 2.662 mmol/L.
Не дзяліце дадаткова на малярную масу трыгідрату. Лічнік ужо выражаны як эквівалент бязводнага хларыду. Даданне папраўкі на гідрат прывяло б да падвойнага ўліку папраўкі на ваду.
Калі б у тым жа запісе замест гэтага непасрэдна было ўказана 85.14% бязводнага эквіваленту ў стане пастаўкі, рэжым разліку для матэрыялу ў стане пры ўзважванні даў бы той жа адказ без асобнага ўводу даных пра высушванне. Супадзенне гэтых двух шляхоў разліку — карысная арыфметычная праверка.
Калі наяўных даных недастаткова
Спецыфікацыі не абавязкова ўтрымліваюць вынікі вымярэнняў для канкрэтнай партыі. Напрыклад, у апісанні прадукту — гідрату метыленавага сіняга Merck указаны мінімальнае ўтрыманне, разлічанае на высушанае рэчыва, максімальная страта масы пры высушванні і малекулярная маса для бязводнай формы, хоць сам матэрыял апісаны як гідрат. Падстаноўка гэтых гранічных значэнняў замест вымераных дала б кропкавую ацэнку, якую апісанне прадукту не пацвярджае.
Аналагічна працэнтны вынік колькаснага вызначэння без удакладнення яго асновы або працэнт плошчы храматаграфічнага піка не вызначае аўтаматычна масавую долю, неабходную тут. Удакладніце прыняты спосаб прадстаўлення вынікаў у сертыфікаце або ў пастаўшчыка. У кіраўніцтве па чытанні сертыфіката аналізу метыленавага сіняга тлумачыцца, што трэба правяраць у дакуменце.
Пустыя палі, маса або аб’ём, меншыя за нуль ці роўныя нулю, непадтрымоўваныя адзінкі і адсутнасць асновы колькаснага вызначэння прыводзяць да памылкі замест выніку. Змена ўводных даных замяняе папярэдні вынік, у тым ліку калі новае значэнне некарэктнае. Лікавае перапаўненне адхіляецца. Інструмент не правярае, ці можна атрымаць раствор з такой канцэнтрацыяй, ці было растварэнне поўным і ці заставаўся прыгатаваны раствор стабільным.
Забяспечце ўзнаўляльнасць разліку
Запісвайце партыю, малекулярную форму, вынік і аснову колькаснага вызначэння, любую папраўку на высушванне, узважаную масу, канчатковы аб’ём і ўмовы прыгатавання. Указвайце толькі тую дакладнасць, якую пацвярджаюць вашы вымярэнні; лічбы, паказаныя калькулятарам, служаць для зручнасці.
Для зыходнага раствору з ужо дакументальна пацверджанымі характарыстыкамі выкарыстоўвайце асобныя разлікі развядзення метыленавага сіняга. Для працэнтных абазначэнняў спачатку праверце пераўтварэнні канцэнтрацыі метыленавага сіняга. Ні правільна разлічаная малярнасць, ні правільна пералічаны працэнт не вызначаюць, як трэба ўводзіць рэчыва ў арганізм.