Metüleensinise molaarsuse kalkulaator: hüdraadivorm ja sisaldusmäärangu alus

Sama metüleensinise mass võib anda erineva molaarse kontsentratsiooni sõltuvalt molekulaarsest vormist ja sellest, kuidas sisaldusmäärangu tulemus on esitatud. Veevaba kloriidi massil põhinev arvutus erineb hüdraadi massil põhinevast arvutusest. Kuivatatud aine kohta esitatud sisaldusmäärang lisab veel ühe eristuse: esitatud protsent ei kirjelda otseselt ainet kaalutud olekus.

Avage metüleensinise molaarsuse kalkulaator, et sisestada mass, lahuse lõppmaht, molekulaarne vorm ja arvutuse alus. Kalkulaator töötab brauseris, näitab sisestatud väärtustega võrrandit ning esitab tulemuse ühikutes mol/L, mmol/L ja µmol/L. Allpool toodud näited on laboratoorsed arvutused, mitte inimestele või loomadele annuste valimiseks.

Mida tulemus mõõdab

Molaarsus on ainehulga kontsentratsiooni tuntud nimetus. IUPAC-i ainehulga kontsentratsiooni määratluse järgi jagatakse koostisosa ainehulk segu mahuga:

c = n / V

Siin on n metüleensinise ainehulk moolides ja V lahuse lõppmaht liitrites. Kindlaksmääratud vormis puhta aine korral on n = m / M, kus m on mass grammides ja M molaarmass ühikutes g/mol. Need seosed lähtuvad NIST-i molaarmassi ja kontsentratsiooni määratlustest.

Nimetajas on maht pärast lahustumist. „100 mL valmislahust” ja „lisatud 100 mL lahustit” on erinevad valmistamiskirjed. Arvutus ei saa seda mitmetähenduslikkust tagantjärele lahendada.

Valige aine enne selle molaarmassi valimist

Veevaba kloriidi arvutuseks kasutab see tööriist väärtust 319.85 g/mol. Dokumenteeritud trihüdraadi korral kasutab see väärtust 373.90 g/mol. Thermo Fisheri trihüdraadi spetsifikatsioon esitab kolme veemolekuliga valemi ja viimati nimetatud molaarmassi. Vesi suurendab kaalutud massi, lisamata ühtki metüleensinise üksust.

Vaatleme kahte nimiväärtustel põhinevat valmistamisnäidet, millest kummaski on 100 mg puhast ainet 100 mL valmislahuses:

Need on arvutusnäited, mitte mõõtmised. Veevaba vormi molaarmassi kasutamine nimetajas puhta trihüdraadi korral annaks tegelikust ligikaudu 16.9% suurema kontsentratsiooni. Täiendavad komakohad ei parandaks valet eeldust aine vormi kohta.

Kui pudelil on üksnes märge „hüdraat”, ei määra see kindlat veemolekulide arvu. Seetõttu ei võimalda kalkulaator teha nimiväärtustel põhinevat arvutust määratlemata hüdratatsiooni korral. Keemilist tausta käsitleb artikkel metüleensinise molekulaarsetest vormidest ja hüdratatsioonist.

Viige sisaldusmäärang vastavusse massiga, mida see kirjeldab

Oluline küsimus ei ole lihtsalt „Milline protsent on sertifikaadil?”. Tuleb küsida: „Mille protsent see on ja millise ühendina väljendatud?”. Kalkulaator eristab nelja tähendust:

Nendes võrrandites on a sisaldusmäärangu protsent jagatud 100-ga ja d vastav kuivatuskao protsent jagatud 100-ga. Viimane võrrand teisendab selgesõnaliselt määratletud esitusviiside vahel massibilansi alusel. See sobib üksnes siis, kui kuivatuse parandus vastab sisaldusmäärangu määratlusele.

USP monograafia eelvaade väljendab sisaldusmäärangut veevaba metüleensinisena kuivatatud aine kohta ning annab vastuvõetavaks vahemikuks 97.0–103.0%. Analüütiline tulemus üle 100% ei tähenda sõna-sõnalt, et proov sisaldab puhast ühendit rohkem kui proovi enda mass. Tööriist lubab kuivatatud aine kohta esitatud sisaldusmäärangu hinnanguid kuni 103% ning märgistab sellise tulemuse analüütilise hinnanguna.

Lahendatud näide: tulemus kuivatatud aine kohta

Oletame, et laborikirjes on dokumenteeritud 100.0 mg ainet, 99.0% veevaba ekvivalendi sisaldusmäärang kuivatatud aine kohta, sellele vastav mõõdetud kuivatuskadu 14.0% ja 100.0 mL valmislahust. Need väärtused on hüpoteetilised.

1. Teisendage kaalutud mass: 100.0 mg = 0.1000 g.
2. Rakendage kuivaine massiosa: 0.1000 × 0.860 = 0.0860 g.
3. Rakendage sisaldusmäärang: 0.0860 × 0.990 = 0.08514 g veevaba kloriidi ekvivalenti.
4. Teisendage ainehulgaks ja jagage mahuga: 0.08514 / (319.85 × 0.1000) = 2.662 mmol/L.

Ärge jagage tulemust lisaks trihüdraadi molaarmassiga. Lugeja on juba väljendatud veevaba kloriidi ekvivalendina. Hüdraadi paranduse lisamine arvestaks vee mõju kaks korda.

Kui samas kirjes oleks selle asemel otseselt dokumenteeritud 85.14% veevaba ekvivalenti vastuvõetud kujul, annaks kaalutud oleku režiim sama vastuse ilma eraldi kuivatuse sisendita. Nende kahe arvutusviisi tulemuste kokkulangevus on kasulik aritmeetiline kontroll.

Kui olemasolevatest andmetest ei piisa

Spetsifikatsioonid ei pruugi olla partii mõõtmistulemused. Näiteks Mercki metüleensinihüdraadi tooteleht esitab kuivatatud aine kohta arvutatud minimaalse sisalduse, maksimaalse kuivatuskao ja veevaba vormi molekulmassi, kuigi kirjeldab hüdraati. Nende piirväärtuste kasutamine mõõdetud väärtustena annaks punkthinnangu, mida tootelehe andmed ei toeta.

Samuti ei määra täpsustamata sisaldusprotsent või kromatograafiline pindalaprotsent automaatselt siin vajalikku massiosa. Selgitage sertifikaadi või tarnija abil välja tulemuste esitamise alus. Metüleensinise analüüsisertifikaadi lugemise juhend selgitab, mida dokumendis kontrollida.

Tühjad väljad, nullist väiksem või nulliga võrdne mass või maht, toetamata ühikud ja puuduvad sisaldusmäärangu alused annavad tulemuse asemel vea. Sisendi muutmine asendab eelmise tulemuse ka siis, kui uus väärtus on kehtetu. Arvuline ületäitumine lükatakse tagasi. Tööriist ei kontrolli, kas antud kontsentratsioon on lahustuvuse piires, kas lahustumine oli täielik või kas valmistatud lahus püsis stabiilsena.

Tagage arvutuse korratavus

Dokumenteerige partii, molekulaarne vorm, sisaldusmäärangu tulemus ja alus, võimalik kuivatuse parandus, kaalutud mass, lõppmaht ning valmistamistingimused. Esitage tulemus üksnes mõõtmistega põhjendatud täpsusega; kalkulaatori kuvatavad numbrikohad on mugavuse huvides.

Juba dokumenteeritud lähtelahuse korral kasutage eraldi metüleensinise lahjendusarvutusi. Protsendimärgistuste korral kontrollige esmalt metüleensinise kontsentratsiooni teisendusi. Ei õige molaarsus ega õigesti teisendatud protsent määra, kuidas ainet tuleks manustada.