Kalkulačka molarity methylenové modři: hydrátová forma a základ stanovení obsahu

Stejná hmotnost methylenové modři může vést k různým molárním koncentracím v závislosti na její molekulární formě a způsobu uvádění stanoveného obsahu. Výpočet s hmotností bezvodého chloridu se liší od výpočtu s hmotností hydrátu. Stanovení obsahu v přepočtu na vysušenou látku přináší další rozdíl: uvedené procento přímo nepopisuje materiál v naváženém stavu.

Otevřete kalkulačku molarity methylenové modři a zadejte hmotnost, konečný objem roztoku, molekulární formu a základ výpočtu. Funguje ve vašem prohlížeči, zobrazuje rovnici s dosazenými hodnotami a uvádí výsledky v mol/L, mmol/L a µmol/L. Níže uvedené příklady jsou laboratorní výpočty, nikoli volba dávky pro člověka nebo zvíře.

Co výsledek vyjadřuje

Molarita je běžné označení látkové koncentrace. Definice látkové koncentrace podle IUPAC ji vyjadřuje jako podíl látkového množství složky a objemu směsi:

c = n / V

Zde je n látkové množství methylenové modři v molech a V konečný objem roztoku v litrech. Pro čistý materiál určité formy platí n = m / M, kde m je hmotnost v gramech a M je molární hmotnost v g/mol. Tyto vztahy vycházejí z definic molární hmotnosti a koncentrace podle NIST.

Ve jmenovateli je objem po rozpuštění. „100 mL konečného roztoku“ a „přidáno 100 mL rozpouštědla“ jsou odlišné záznamy o přípravě. Výpočet tuto nejasnost dodatečně nevyřeší.

Než zvolíte molární hmotnost, určete materiál

Pro výpočet s bezvodým chloridem používá tento nástroj 319.85 g/mol. Pro doložený trihydrát používá 373.90 g/mol. Specifikace trihydrátu od Thermo Fisher uvádí vzorec se třemi molekulami vody a druhou z uvedených molárních hmotností. Voda přispívá k navážené hmotnosti, aniž by přidávala další jednotku methylenové modři.

Uvažujme dvě nominální přípravy, z nichž každá obsahuje 100 mg čistého materiálu ve 100 mL konečného roztoku:

Jde o vypočtené příklady, nikoli o měření. Použití jmenovatele pro bezvodou formu u čistého trihydrátu by nadhodnotilo koncentraci přibližně o 16.9%. Další desetinná místa by chybný předpoklad o materiálu nenapravila.

Označení lahve pouze jako „hydrát“ neurčuje pevný počet molekul vody. Kalkulačka proto odmítá nominální výpočet při nespecifikované hydrataci. Chemické souvislosti najdete v článku o molekulárních formách a hydrataci methylenové modři.

Přiřaďte stanovený obsah k hmotnosti, kterou popisuje

Důležitá otázka nezní jen „Jaké procento je na certifikátu?“ Zní „Procento čeho a vyjádřené jako která sloučenina?“ Kalkulačka rozlišuje čtyři významy:

V těchto rovnicích je a procentuální výsledek stanovení obsahu dělený 100; d je odpovídající procentuální ztráta sušením dělená 100. Poslední rovnice představuje převod mezi výslovně uvedenými základy vyjádření výsledku pomocí hmotnostní bilance. Je vhodná pouze tehdy, když korekce na sušení odpovídá definici stanoveného obsahu.

Náhled monografie USP vyjadřuje stanovený obsah jako bezvodou methylenovou modř v přepočtu na vysušenou látku a uvádí přijatelné rozmezí 97.0–103.0%. Analytický výsledek nad 100% není doslovným tvrzením, že vzorek obsahuje více čisté sloučeniny, než činí jeho vlastní hmotnost. Nástroj umožňuje zadávat odhady obsahu v přepočtu na vysušenou látku až do 103% a takový výstup označuje jako analytický odhad.

Řešený příklad: výsledek v přepočtu na vysušenou látku

Předpokládejme, že laboratorní záznam dokládá 100.0 mg materiálu, stanovený obsah bezvodého ekvivalentu 99.0% v přepočtu na vysušenou látku, odpovídající naměřenou ztrátu sušením 14.0% a 100.0 mL konečného roztoku. Tyto hodnoty jsou hypotetické.

1. Převeďte naváženou hmotnost: 100.0 mg = 0.1000 g.
2. Zohledněte hmotnostní zlomek vysušené látky: 0.1000 × 0.860 = 0.0860 g.
3. Zohledněte stanovený obsah: 0.0860 × 0.990 = 0.08514 g ekvivalentu bezvodého chloridu.
4. Převeďte na látkové množství a vydělte objemem: 0.08514 / (319.85 × 0.1000) = 2.662 mmol/L.

Nedělte navíc molární hmotností trihydrátu. Čitatel je již vyjádřen jako ekvivalent bezvodého chloridu. Přidání korekce na hydrát by znamenalo započítat korekci na vodu dvakrát.

Pokud by tentýž záznam místo toho přímo dokládal 85.14% bezvodého ekvivalentu ve stavu při dodání, režim pro materiál v naváženém stavu by poskytl stejný výsledek bez samostatného vstupu pro sušení. Shoda těchto dvou postupů je užitečnou aritmetickou kontrolou.

Když dostupné údaje nestačí

Specifikace nemusí představovat měření konkrétní šarže. Například produktový záznam hydrátu methylenové modři od společnosti Merck uvádí minimální obsah vypočtený na vysušenou látku, maximální ztrátu sušením a molekulovou hmotnost vztaženou k bezvodé formě, přestože popisuje hydrát. Dosazení těchto mezních hodnot, jako by šlo o naměřené hodnoty, by vytvořilo bodový odhad, který produktový záznam nepodporuje.

Stejně tak procentuální údaj o obsahu bez uvedení jeho základu ani procentuální podíl plochy chromatografického píku automaticky neurčují hmotnostní zlomek potřebný pro tento výpočet. Způsob vyjádření výsledku zjistěte z certifikátu nebo od dodavatele. Průvodce čtením certifikátu analýzy methylenové modři vysvětluje, co v dokumentu ověřit.

Prázdná pole, nekladná hmotnost nebo objem, nepodporované jednotky a chybějící základ stanovení obsahu vedou místo výsledku k chybě. Změna vstupu nahradí předchozí výsledek, a to i tehdy, když je nová hodnota neplatná. Numerické přetečení je odmítnuto. Nástroj neověřuje, zda je daná koncentrace dosažitelná z hlediska rozpustnosti, zda bylo rozpuštění úplné ani zda připravený roztok zůstal stabilní.

Zajistěte reprodukovatelnost výpočtu

Zaznamenejte šarži, molekulární formu, výsledek stanovení obsahu a jeho základ, případnou korekci na sušení, naváženou hmotnost, konečný objem a podmínky přípravy. Uvádějte pouze přesnost, kterou vaše měření podporují; číslice zobrazené kalkulačkou slouží pro pohodlí.

Pro již zdokumentovaný zásobní roztok použijte samostatné výpočty ředění methylenové modři. U procentuálních údajů na štítcích nejprve ověřte převody koncentrace methylenové modři. Ani správná molarita, ani správně převedené procento neurčují, jak se má látka podávat.