Нийтлэл
Метилен хөхийн моляр концентраци тооцоолуур: гидратын хэлбэр ба агууламжийн шинжилгээний суурь
Ижил масстай метилен хөхийн моляр концентраци нь молекулын хэлбэр болон агууламжийн шинжилгээг хэрхэн тайлагнаснаас хамаарч өөр байж болно. Усгүй хлоридын массыг ашигласан тооцоо нь гидратын массыг ашигласан тооцооноос ялгаатай. Хатаасан бодист тооцсон агууламжийн шинжилгээ нь бас нэг ялгааг бий болгодог: тайлагнасан хувь нь жигнэсэн үеийн материалыг шууд илэрхийлдэггүй.
Масс, уусмалын эцсийн эзлэхүүн, молекулын хэлбэр болон тооцооны суурийг оруулахын тулд метилен хөхийн моляр концентраци тооцоолуурыг нээнэ үү. Энэ нь таны хөтөч дээр ажиллаж, утгуудыг орлуулсан тэгшитгэлийг харуулан, үр дүнг mol/L, mmol/L, µmol/L-ээр гаргана. Доорх жишээнүүд нь лабораторийн тооцоо бөгөөд хүн эсвэл амьтанд хэрэглэх тунг сонгох зориулалтгүй.
Үр дүн юуг илэрхийлдэг вэ
Моляр концентраци нь бодисын тоо хэмжээний концентрацийг нэрлэдэг түгээмэл нэр юм. IUPAC-ийн бодисын тоо хэмжээний концентрацийн тодорхойлолт нь бүрэлдэхүүн бодисын тоо хэмжээг хольцын эзлэхүүнд хуваадаг:
c = n / V
Энд n нь метилен хөхийн молоор илэрхийлсэн бодисын тоо хэмжээ, V нь литрээр илэрхийлсэн уусмалын эцсийн эзлэхүүн юм. Тодорхой хэлбэрийн цэвэр материалын хувьд n = m / M бөгөөд m нь граммаар илэрхийлсэн масс, M нь g/mol-оор илэрхийлсэн молийн масс юм. Эдгээр хамаарал нь NIST-ийн молийн масс ба концентрацийн тодорхойлолтуудтай нийцнэ.
Хуваарьт байгаа эзлэхүүн нь уусгасны дараах эзлэхүүн юм. “Эцсийн уусмал 100 mL” болон “100 mL уусгагч нэмсэн” гэдэг нь бэлтгэлийн өөр өөр тэмдэглэл юм. Бэлтгэсний дараа энэ хоёрдмол утгыг тооцоогоор шийдвэрлэх боломжгүй.
Молийн массыг сонгохоос өмнө материалаа сонго
Усгүй хлоридын тооцоонд энэ хэрэгсэл 319.85 g/mol-ийг ашигладаг. Баримтаар баталгаажсан тригидратын хувьд 373.90 g/mol-ийг ашиглана. Thermo Fisher-ийн тригидратын үзүүлэлт нь гурван усны молекултай томьёо болон дээрх хоёр дахь молийн массыг заадаг. Ус нь метилен хөхийн нэмэлт нэгж оруулахгүйгээр жигнэсэн массад хувь нэмэр оруулдаг.
Тус бүр нь 100 mL эцсийн уусмалд 100 mg цэвэр материал агуулсан, нэрлэсэн утгаар тооцсон хоёр бэлтгэлийг авч үзье:
| Материалын таамагласан хэлбэр | Тооцоо | Концентраци |
|---|---|---|
| Усгүй хлорид | 0.100 / (319.85 × 0.100) | 3.126 mmol/L |
| Тригидрат | 0.100 / (373.90 × 0.100) | 2.675 mmol/L |
Эдгээр нь хэмжилт биш, тооцоолсон жишээнүүд юм. Цэвэр тригидратын хувьд усгүй хэлбэрийн хуваарийг ашиглавал концентрацийг ойролцоогоор 16.9%-иар хэтрүүлэн тооцно. Аравтын орны тоог нэмэх нь материалын тухай буруу таамаглалыг засахгүй.
Зөвхөн “гидрат” гэж тодорхойлсон савлагаа нь усны молекулын тогтмол тоог батлахгүй. Иймээс тооцоолуур нь усжилт нь тодорхойгүй материалын нэрлэсэн утгын тооцоог хийхгүй. Үүний химийн үндэслэлийг метилен хөхийн молекулын хэлбэр ба усжилт нийтлэлээс үзнэ үү.
Агууламжийн шинжилгээг түүний илэрхийлж буй масстай нийцүүл
Гол асуулт нь зөвхөн “Гэрчилгээнд хэдэн хувь гэж бичсэн бэ?” биш юм. Харин “Юуны хувийг, ямар нэгдлээр илэрхийлсэн бэ?” гэдэг асуулт чухал. Тооцоолуур нь дөрвөн өөр утгыг ялгадаг:
| Тооцооны суурь | Мэдэх шаардлагатай зүйл | Тэгшитгэл |
|---|---|---|
| Нэрлэсэн цэвэр хэлбэр | Молекулын яг тодорхой хэлбэр; 100% цэвэр гэсэн илэрхий таамаглал | c = m / (M × V) |
| Жигнэсэн үеийн сонгосон хэлбэр | Жигнэсэн үеийн материал дахь тухайн хэлбэрийн массын хувь | c = m × a / (M × V) |
| Жигнэсэн үеийн усгүй хэлбэрт дүйцэх агууламж | Жигнэсэн үеийн материалын нэгж массад ногдох усгүй хлоридын дүйцэх хэмжээ | c = m × a / (319.85 × V) |
| Хатаасан бодист тооцсон усгүй хэлбэрийн агууламжийн шинжилгээ | Хатаасан бодист тооцсон усгүй хлоридын агууламжийн шинжилгээ болон түүнтэй нийцэх хэмжсэн хатаалтын үеийн массын алдагдал | c = m × (1 − d) × a / (319.85 × V) |
Эдгээр тэгшитгэлд a нь агууламжийн шинжилгээний хувийг 100-д хуваасан утга; d нь түүнд нийцэх хатаалтын үеийн массын алдагдлын хувийг 100-д хуваасан утга юм. Сүүлийн тэгшитгэл нь илэрхий заасан тайлагналын сууриудын хоорондох массын балансын хөрвүүлэлт юм. Хатаалтын засвар нь агууламжийн шинжилгээний тодорхойлолттой нийцсэн үед л үүнийг хэрэглэх нь зохистой.
USP монографын урьдчилан үзэх хувилбар нь агууламжийн шинжилгээг хатаасан бодист тооцсон усгүй метилен хөхөөр илэрхийлж, зөвшөөрөгдөх хязгаарыг 97.0–103.0% гэж заадаг. 100%-иас дээш шинжилгээний үр дүн нь дээж өөрийн нийт массаас илүү хэмжээний цэвэр нэгдэл агуулж байна гэсэн шууд утгатай мэдэгдэл биш юм. Хэрэгсэл нь хатаасан бодист тооцсон агууламжийн шинжилгээний 103% хүртэлх утгыг зөвшөөрч, ийм үр дүнг шинжилгээнд тулгуурласан тооцоолсон утга гэж тэмдэглэдэг.
Бодсон жишээ: хатаасан бодист тооцсон үр дүн
Лабораторийн тэмдэглэлд 100.0 mg материал, хатаасан бодист тооцсон усгүй хэлбэрт дүйцэх 99.0% агууламжийн шинжилгээ, түүнтэй нийцэх хэмжсэн хатаалтын үеийн 14.0% массын алдагдал, мөн 100.0 mL эцсийн уусмал гэж бүртгэсэн гэж үзье. Эдгээр нь таамагласан утгууд юм.
- Жигнэсэн массыг хөрвүүлнэ: 100.0 mg = 0.1000 g.
- Хуурай массын хувийг хэрэглэнэ: 0.1000 × 0.860 = 0.0860 g.
- Агууламжийн шинжилгээний утгыг хэрэглэнэ: 0.0860 × 0.990 = 0.08514 g усгүй хлоридын дүйцэх хэмжээ.
- Бодисын тоо хэмжээнд хөрвүүлж, эзлэхүүнд хуваана: 0.08514 / (319.85 × 0.1000) = 2.662 mmol/L.
Үүн дээр нэмж тригидратын молийн массад хувааж болохгүй. Хүртвэрийг аль хэдийн усгүй хлоридын дүйцэх хэмжээгээр илэрхийлсэн. Гидратын засвар нэмж хийвэл усны засварыг хоёр удаа тооцно.
Харин ижил тэмдэглэлд хүлээн авсан үеийн төлөвт усгүй хэлбэрт дүйцэх агууламжийг 85.14% гэж шууд бүртгэсэн бол жигнэсэн үеийн төлөвийн горим нь хатаалтын тусдаа өгөгдөлгүйгээр ижил хариу гаргана. Энэ хоёр аргын үр дүн таарч байгаа эсэх нь арифметикийг шалгах ашигтай арга юм.
Өгөгдөл хангалтгүй үед
Бүтээгдэхүүний үзүүлэлтүүд нь заавал тухайн цувралын хэмжилт байдаггүй. Жишээлбэл, Merck-ийн метилен хөхийн гидратын бүтээгдэхүүний мэдээлэл нь гидрат гэж тодорхойлсон хэдий ч хатаасан бодист тооцсон агууламжийн шинжилгээний доод хязгаар, хатаалтын үеийн массын алдагдлын дээд хязгаар, усгүй хэлбэрт суурилсан молекул массыг өгдөг. Эдгээр хязгаарыг хэмжсэн утга мэт орлуулбал бүтээгдэхүүний мэдээллээр баталгаажаагүй нэг утгын үнэлгээ гаргана.
Үүнтэй адил суурь нь тодорхойгүй агууламжийн шинжилгээний хувь эсвэл хроматографийн талбайн хувь нь энд шаардлагатай массын хувийг автоматаар тогтоохгүй. Тайлагнах зарчмыг гэрчилгээ эсвэл нийлүүлэгчээс тодруулна уу. Метилен хөхийн шинжилгээний гэрчилгээг унших гарын авлагад баримт бичгийн шалгалтуудыг тайлбарласан.
Хоосон талбар, тэг буюу сөрөг масс эсвэл эзлэхүүн, дэмжигдээгүй нэгж, мөн агууламжийн шинжилгээний суурь дутуу байвал үр дүнгийн оронд алдаа гарна. Оруулсан утгыг өөрчлөхөд шинэ утга хүчингүй байсан ч өмнөх үр дүн солигдоно. Тоон утга тооцооллын хязгаараас хэтэрвэл хүлээн авахгүй. Энэ хэрэгсэл нь тухайн концентрацид бодис уусах боломжтой эсэх, бүрэн ууссан эсэх, эсвэл бэлтгэсэн уусмал тогтвортой хэвээр байсан эсэхийг шалгахгүй.
Тооцоог дахин давтах боломжтой байлга
Цуврал, молекулын хэлбэр, агууламжийн шинжилгээний үр дүн ба суурь, хатаалтын аливаа засвар, жигнэсэн масс, эцсийн эзлэхүүн болон бэлтгэлийн нөхцөлийг тэмдэглэ. Зөвхөн хэмжилтээрээ баталгаажуулах нарийвчлалыг тайлагна; тооцоолуурын харуулдаг цифрүүд нь ашиглахад хялбар байлгах зориулалттай.
Аль хэдийн баримтжуулсан эх уусмалын хувьд метилен хөхийн шингэрүүлэлтийн тусдаа тооцоог ашиглана уу. Хувиар илэрхийлсэн шошгын хувьд эхлээд метилен хөхийн концентрацийн хөрвүүлэлтүүдийг шалгана уу. Зөв моляр концентраци ч, зөв хөрвүүлсэн хувь ч бодисыг хэрхэн хэрэглэхийг тодорхойлохгүй.