Članak
Kalkulator molarnosti metilenskog plavila: hidratni oblik i osnova određivanja sadržaja
Ista masa metilenskog plavila može dati različite molarne koncentracije, zavisno od njegovog molekularnog oblika i načina iskazivanja određenog sadržaja. Proračun s masom bezvodnog hlorida razlikuje se od proračuna s masom hidrata. Određivanje sadržaja na osnovi osušene supstance uvodi još jednu razliku: navedeni postotak ne opisuje direktno materijal u stanju u kojem je izvagan.
Otvorite kalkulator molarnosti metilenskog plavila da unesete masu, konačnu zapreminu rastvora, molekularni oblik i osnovu proračuna. Radi u vašem pregledniku, prikazuje jednačinu s uvrštenim vrijednostima i daje rezultate u mol/L, mmol/L i µmol/L. Primjeri u nastavku predstavljaju laboratorijske proračune, a ne odabir doza za ljude ili životinje.
Šta rezultat mjeri
Molarnost je uobičajeni naziv za koncentraciju količine supstance. Prema IUPAC-ovoj definiciji koncentracije količine supstance, količina sastojka dijeli se zapreminom smjese:
c = n / V
Ovdje je n količina metilenskog plavila u molovima, a V konačna zapremina rastvora u litrima. Za čisti materijal određenog oblika vrijedi n = m / M, gdje je m masa u gramima, a M molarna masa u g/mol. Ovi odnosi slijede NIST-ove definicije molarne mase i koncentracije.
Nazivnik je zapremina nakon rastvaranja. „100 mL konačnog rastvora” i „dodano 100 mL rastvarača” različiti su zapisi o pripremi. Proračun ne može naknadno razriješiti tu nejasnoću.
Odaberite materijal prije njegove molarne mase
Za proračun s bezvodnim hloridom ovaj alat koristi 319.85 g/mol. Za dokumentirani trihidrat koristi 373.90 g/mol. Specifikacija trihidrata kompanije Thermo Fisher navodi formulu s tri molekule vode i potonju molarnu masu. Voda doprinosi izvaganoj masi, ali ne dodaje novu jedinicu metilenskog plavila.
Razmotrite dvije nominalne pripreme, od kojih svaka sadrži 100 mg čistog materijala u 100 mL konačnog rastvora:
| Pretpostavljeni materijal | Proračun | Koncentracija |
|---|---|---|
| Bezvodni hlorid | 0.100 / (319.85 × 0.100) | 3.126 mmol/L |
| Trihidrat | 0.100 / (373.90 × 0.100) | 2.675 mmol/L |
Ovo su izračunati primjeri, a ne mjerenja. Upotreba nazivnika za bezvodni oblik pri proračunu za čisti trihidrat precijenila bi koncentraciju za približno 16.9%. Dodatna decimalna mjesta ne bi ispravila pogrešnu pretpostavku o materijalu.
Opis bočice samo kao „hidrat” ne utvrđuje fiksan broj molekula vode. Kalkulator zato ne dopušta nominalni proračun za neodređenu hidrataciju. Za hemijsku osnovu pogledajte molekularne oblike i hidrataciju metilenskog plavila.
Uskladite određeni sadržaj s masom koju opisuje
Važno pitanje nije samo „Koji je postotak naveden na certifikatu?” nego „Postotak čega, izražen kao koji spoj?” Kalkulator razlikuje četiri značenja:
| Osnova proračuna | Šta morate znati | Jednačina |
|---|---|---|
| Nominalni čisti oblik | Tačan molekularni oblik; izričita pretpostavka o 100% čistoći | c = m / (M × V) |
| Odabrani oblik u zatečenom stanju | Maseni udio tog istog oblika u materijalu u stanju u kojem je izvagan | c = m × a / (M × V) |
| Bezvodni ekvivalent u zatečenom stanju | Ekvivalent bezvodnog hlorida po masi materijala u stanju u kojem je izvagan | c = m × a / (319.85 × V) |
| Bezvodni sadržaj određen na osnovi osušene supstance | Sadržaj bezvodnog hlorida određen na osnovi osušene supstance i odgovarajući izmjereni gubitak sušenjem | c = m × (1 − d) × a / (319.85 × V) |
U ovim jednačinama a je postotak određenog sadržaja podijeljen sa 100; d je odgovarajući postotak gubitka sušenjem podijeljen sa 100. Posljednja jednačina predstavlja preračunavanje između izričito navedenih osnova iskazivanja, zasnovano na bilansu mase. Primjenjiva je samo kada korekcija za sušenje odgovara definiciji određivanja sadržaja.
Pregled monografije USP iskazuje određeni sadržaj kao bezvodno metilensko plavilo na osnovi osušene supstance i navodi raspon prihvatljivosti od 97.0–103.0%. Analitički rezultat iznad 100% ne znači doslovno da uzorak sadrži masu čistog spoja veću od vlastite mase. Alat dopušta procjene sadržaja na osnovi osušene supstance do 103% i označava takav rezultat kao analitičku procjenu.
Razrađeni primjer: rezultat na osnovi osušene supstance
Pretpostavimo da laboratorijski zapis dokumentira 100.0 mg materijala, sadržaj od 99.0% izražen kao bezvodni ekvivalent na osnovi osušene supstance, odgovarajući izmjereni gubitak sušenjem od 14.0% i 100.0 mL konačnog rastvora. Ove vrijednosti su hipotetičke.
- Pretvorite izvaganu masu: 100.0 mg = 0.1000 g.
- Primijenite udio suhe mase: 0.1000 × 0.860 = 0.0860 g.
- Primijenite određeni sadržaj: 0.0860 × 0.990 = 0.08514 g ekvivalenta bezvodnog hlorida.
- Pretvorite u količinu supstance i podijelite zapreminom: 0.08514 / (319.85 × 0.1000) = 2.662 mmol/L.
Nemojte dodatno dijeliti molarnom masom trihidrata. Brojnik je već izražen kao ekvivalent bezvodnog hlorida. Dodavanjem korekcije za hidrat korekcija za vodu bila bi uračunata dvaput.
Ako bi isti zapis umjesto toga direktno dokumentirao 85.14% bezvodnog ekvivalenta u stanju pri prijemu, način proračuna za zatečeno stanje dao bi isti odgovor bez zasebnog unosa za sušenje. Podudaranje tih dvaju postupaka korisna je aritmetička provjera.
Kada dostupni podaci nisu dovoljni
Specifikacije nisu nužno rezultati mjerenja za određenu seriju. Naprimjer, Merckov opis proizvoda metilensko plavilo hidrat navodi minimalni sadržaj izračunat na osnovi osušene supstance, maksimalni gubitak sušenjem i molekularnu masu za bezvodni oblik, iako proizvod opisuje kao hidrat. Uvrštavanje tih graničnih vrijednosti kao da su izmjerene vrijednosti dalo bi pojedinačnu procjenu koju opis proizvoda ne potkrepljuje.
Isto tako, postotak sadržaja bez navedene osnove ili postotak hromatografske površine ne utvrđuje automatski maseni udio potreban za ovaj proračun. Način iskazivanja provjerite u certifikatu ili kod dobavljača. Vodič za čitanje certifikata analize metilenskog plavila objašnjava provjere dokumentacije.
Prazna polja, masa ili zapremina koja nije pozitivna, nepodržane jedinice i nedostajuće osnove određivanja sadržaja dovode do greške umjesto rezultata. Promjena unosa zamjenjuje prethodni rezultat, uključujući slučajeve kada je nova vrijednost nevažeća. Numeričko prekoračenje se odbacuje. Alat ne provjerava može li se postići unesena koncentracija s obzirom na rastvorljivost, je li rastvaranje bilo potpuno niti je li pripremljeni rastvor ostao stabilan.
Osigurajte ponovljivost proračuna
Zabilježite seriju, molekularni oblik, rezultat određivanja sadržaja i njegovu osnovu, svaku korekciju za sušenje, izvaganu masu, konačnu zapreminu i uslove pripreme. Navedite samo preciznost koju vaša mjerenja potkrepljuju; broj cifara prikazanih u kalkulatoru služi praktičnosti.
Za već dokumentirani matični rastvor koristite zasebne proračune razrjeđivanja metilenskog plavila. Za oznake u postocima prvo provjerite pretvaranje koncentracija metilenskog plavila. Ni tačna molarnost ni pravilno pretvoren postotak ne određuju kako supstancu treba primjenjivati.