Molaritetskalkulator for metylenblått: hydratform og grunnlag for innholdsbestemmelse

Samme masse metylenblått kan gi ulike molare konsentrasjoner avhengig av molekylformen og hvordan innholdsbestemmelsen rapporteres. En beregning basert på massen av vannfritt klorid er forskjellig fra en beregning basert på massen av et hydrat. En innholdsbestemmelse på tørket basis innebærer enda et skille: Den rapporterte prosentandelen beskriver ikke direkte materialet slik det er veid inn.

Åpne molaritetskalkulatoren for metylenblått for å angi masse, løsningens sluttvolum, molekylform og beregningsgrunnlag. Den kjører i nettleseren, viser ligningen med innsatte verdier og rapporterer mol/L, mmol/L og µmol/L. Eksemplene nedenfor er laboratorieberegninger, ikke valg av doser til mennesker eller dyr.

Hva resultatet måler

Molaritet er det vanlige navnet på stoffmengdekonsentrasjon. IUPACs definisjon av stoffmengdekonsentrasjon deler stoffmengden av en bestanddel på blandingens volum:

c = n / V

Her er n stoffmengden av metylenblått i mol, og V er løsningens sluttvolum i liter. For rent materiale med en bestemt form er n = m / M, der m er massen i gram og M er den molare massen i g/mol. Disse sammenhengene følger NISTs definisjoner av molar masse og konsentrasjon.

Nevneren er volumet etter oppløsning. «100 mL ferdig løsning» og «100 mL tilsatt løsemiddel» er ulike opplysninger om tilberedningen. En beregning kan ikke avklare denne tvetydigheten i ettertid.

Velg materialet før du velger molar masse

For en beregning med vannfritt klorid bruker dette verktøyet 319.85 g/mol. For et dokumentert trihydrat bruker det 373.90 g/mol. Thermo Fishers spesifikasjon for trihydrat angir formelen med tre vannmolekyler og den sistnevnte molare massen. Vann bidrar til den innveide massen uten å tilføre en ekstra enhet metylenblått.

Se på to nominelle tilberedninger, hver med 100 mg rent materiale i 100 mL ferdig løsning:

Dette er beregnede eksempler, ikke målinger. Å bruke nevneren for vannfritt klorid med rent trihydrat ville gitt en konsentrasjon som var omtrent 16.9% for høy. Flere desimaler ville ikke rettet opp den feilaktige antakelsen om materialet.

En flaske som bare er merket «hydrat», fastslår ikke et bestemt antall vannmolekyler. Kalkulatoren avviser derfor en nominell beregning ved uspesifisert hydratisering. For den underliggende kjemien, se molekylformer og hydratisering av metylenblått.

Knytt innholdsbestemmelsen til massen den beskriver

Det viktige spørsmålet er ikke bare «Hvilken prosentandel står på sertifikatet?» Det er «En prosentandel av hva, uttrykt som hvilken forbindelse?» Kalkulatoren skiller mellom fire betydninger:

I disse ligningene er a prosentandelen fra innholdsbestemmelsen delt på 100; d er den tilhørende prosentandelen for tørketap delt på 100. Den siste ligningen er en omregning basert på massebalanse mellom de eksplisitt angitte rapporteringsgrunnlagene. Den er bare egnet når tørkekorreksjonen samsvarer med definisjonen av innholdsbestemmelsen.

Forhåndsvisningen av USP-monografien uttrykker innholdsbestemmelsen som vannfritt metylenblått på tørket basis og angir et akseptområde på 97.0–103.0%. Et analyseresultat over 100% er ikke en bokstavelig påstand om at en prøve inneholder mer ren forbindelse enn sin egen masse. Verktøyet tillater estimater for innholdsbestemmelse på tørket basis opptil 103% og merker dette resultatet som et analytisk estimat.

Regneeksempel: et resultat på tørket basis

Anta at en laboratoriejournal dokumenterer 100.0 mg materiale, en innholdsbestemmelse på 99.0% vannfri ekvivalent på tørket basis, et tilhørende målt tørketap på 14.0% og 100.0 mL ferdig løsning. Disse verdiene er hypotetiske.

1. Regn om den innveide massen: 100.0 mg = 0.1000 g.
2. Bruk tørrmassefraksjonen: 0.1000 × 0.860 = 0.0860 g.
3. Bruk innholdsbestemmelsen: 0.0860 × 0.990 = 0.08514 g vannfri kloridekvivalent.
4. Regn om til stoffmengde og del på volumet: 0.08514 / (319.85 × 0.1000) = 2.662 mmol/L.

Ikke del på trihydratets molare masse i tillegg. Telleren er allerede uttrykt som vannfri kloridekvivalent. En ekstra hydratkorreksjon ville ha korrigert for vannet to ganger.

Hvis den samme journalen i stedet direkte dokumenterte 85.14% vannfri ekvivalent som mottatt, ville modusen for materialet slik det foreligger gitt samme svar uten en separat opplysning om tørking. Samsvar mellom disse to fremgangsmåtene er en nyttig kontroll av regningen.

Når de tilgjengelige dataene er utilstrekkelige

Spesifikasjoner er ikke nødvendigvis målinger av et parti. For eksempel angir Mercks produktoppføring for metylenblåtthydrat et minsteinnhold beregnet på tørket stoff, et maksimalt tørketap og en molekylvekt på vannfri basis, selv om produktet beskrives som et hydrat. Å sette inn disse grensene som om de var målte verdier, ville gitt et punktestimat som oppføringen ikke gir grunnlag for.

Tilsvarende fastslår ikke en uspesifisert prosentandel fra en innholdsbestemmelse eller en kromatografisk arealprosent automatisk massefraksjonen som kreves her. Finn rapporteringskonvensjonen i sertifikatet eller få den fra leverandøren. Veiledningen til å lese et analysesertifikat for metylenblått forklarer hva du bør kontrollere i dokumentet.

Tomme felt, masse eller volum som ikke er positive, enheter som ikke støttes, og manglende grunnlag for innholdsbestemmelsen gir en feil i stedet for et resultat. Når en inndataverdi endres, erstattes det forrige resultatet, også når den nye verdien er ugyldig. Numerisk overløp avvises. Verktøyet kontrollerer ikke om en konsentrasjon lar seg løse opp, om oppløsningen var fullstendig, eller om en tilberedning forble stabil.

Sørg for at beregningen kan gjentas

Registrer partiet, molekylformen, resultatet og grunnlaget for innholdsbestemmelsen, eventuell tørkekorreksjon, innveid masse, sluttvolum og tilberedningsbetingelser. Rapporter bare den presisjonen målingene dine gir grunnlag for; sifrene kalkulatoren viser, er ment som en praktisk hjelp.

For en allerede dokumentert stamløsning bruker du de separate fortynningsberegningene for metylenblått. For prosentangivelser bør du først se på omregning av konsentrasjoner for metylenblått. Verken en korrekt molaritet eller en korrekt omregnet prosentandel avgjør hvordan et stoff skal administreres.