Calculator de molaritate pentru albastrul de metilen: forma hidratată și baza de raportare a conținutului

Aceeași masă de albastru de metilen poate produce concentrații molare diferite, în funcție de forma sa moleculară și de modul în care este raportat conținutul determinat analitic. Un calcul bazat pe masa clorurii anhidre diferă de unul bazat pe masa unui hidrat. Conținutul raportat la substanța uscată introduce o altă distincție: procentul raportat nu descrie direct materialul în starea în care este cântărit.

Deschideți calculatorul de molaritate pentru albastrul de metilen pentru a introduce masa, volumul final al soluției, forma moleculară și baza de calcul. Acesta rulează în browser, afișează ecuația cu valorile înlocuite și raportează mol/L, mmol/L și µmol/L. Exemplele de mai jos sunt calcule de laborator, nu alegeri ale dozelor pentru oameni sau animale.

Ce măsoară rezultatul

Molaritatea este denumirea uzuală a concentrației de cantitate de substanță. Definiția IUPAC a concentrației de cantitate de substanță împarte cantitatea de substanță a unui constituent la volumul amestecului:

c = n / V

Aici, n este cantitatea de albastru de metilen în moli, iar V este volumul final al soluției în litri. Pentru un material pur cu o formă specificată, n = m / M, unde m este masa în grame, iar M este masa molară în g/mol. Aceste relații respectă definițiile NIST pentru masa molară și concentrație.

Numitorul reprezintă volumul după dizolvare. „100 mL de soluție finală” și „100 mL de solvent adăugat” sunt consemnări diferite ale preparării. Un calcul nu poate elimina această ambiguitate ulterior.

Alegeți materialul înainte de a-i alege masa molară

Pentru un calcul bazat pe clorura anhidră, acest instrument folosește 319.85 g/mol. Pentru un trihidrat documentat, folosește 373.90 g/mol. Specificația Thermo Fisher pentru trihidrat indică formula cu trei molecule de apă și această din urmă masă molară. Apa contribuie la masa cântărită fără a adăuga o altă unitate de albastru de metilen.

Luați în considerare două preparări nominale, fiecare conținând 100 mg de material pur în 100 mL de soluție finală:

Acestea sunt exemple calculate, nu măsurători. Folosirea numitorului pentru forma anhidră în cazul trihidratului pur ar supraestima concentrația cu aproximativ 16.9%. Mai multe zecimale nu ar corecta ipoteza greșită privind materialul.

Descrierea unui flacon doar prin termenul „hidrat” nu stabilește un număr fix de molecule de apă. Prin urmare, calculatorul nu permite un calcul nominal pentru o hidratare nespecificată. Pentru aspectele chimice fundamentale, consultați formele moleculare și hidratarea albastrului de metilen.

Corelați conținutul determinat cu masa pe care o descrie

Întrebarea importantă nu este doar „Ce procent apare pe certificat?”, ci „Un procent din ce, exprimat ca ce compus?”. Calculatorul separă patru interpretări:

În aceste ecuații, a este procentul conținutului determinat împărțit la 100; d este procentul pierderii la uscare corespunzătoare împărțit la 100. Ultima ecuație este o conversie bazată pe bilanțul de masă între bazele de raportare precizate explicit. Este adecvată doar atunci când corecția prin uscare corespunde definiției determinării conținutului.

Previzualizarea monografiei USP exprimă conținutul ca albastru de metilen anhidru raportat la substanța uscată și indică un interval de acceptare de 97.0–103.0%. Un rezultat analitic peste 100% nu înseamnă literalmente că o probă conține o masă de compus pur mai mare decât propria masă. Instrumentul permite estimări ale conținutului raportat la substanța uscată de până la 103% și etichetează acel rezultat drept estimare analitică.

Exemplu rezolvat: un rezultat raportat la substanța uscată

Să presupunem că o înregistrare de laborator documentează 100.0 mg de material, un conținut de 99.0% exprimat ca echivalent anhidru raportat la substanța uscată, o pierdere la uscare măsurată în condiții corespunzătoare de 14.0% și 100.0 mL de soluție finală. Aceste valori sunt ipotetice.

1. Convertiți masa cântărită: 100.0 mg = 0.1000 g.
2. Aplicați fracția de masă uscată: 0.1000 × 0.860 = 0.0860 g.
3. Aplicați conținutul determinat: 0.0860 × 0.990 = 0.08514 g echivalent de clorură anhidră.
4. Convertiți în cantitate de substanță și împărțiți la volum: 0.08514 / (319.85 × 0.1000) = 2.662 mmol/L.

Nu împărțiți suplimentar la masa molară a trihidratului. Numărătorul este deja exprimat ca echivalent de clorură anhidră. Adăugarea unei corecții pentru hidrat ar contabiliza de două ori ajustarea pentru apă.

Dacă aceeași înregistrare ar documenta în schimb direct 85.14% echivalent anhidru în starea recepționată, modul pentru materialul în starea de cântărire ar produce același răspuns fără o valoare separată pentru uscare. Concordanța dintre aceste două metode este o verificare aritmetică utilă.

Când datele disponibile sunt insuficiente

Specificațiile nu reprezintă neapărat măsurători ale lotului. De exemplu, pagina produsului albastru de metilen hidrat de la Merck indică un conținut minim calculat pentru substanța uscată, o pierdere maximă la uscare și o masă moleculară pentru forma anhidră, deși descrie un hidrat. Introducerea acestor limite ca și cum ar fi valori măsurate ar produce o estimare punctuală pe care pagina produsului nu o susține.

În mod similar, un procent al conținutului determinat fără o bază de raportare specificată sau un procent al ariei cromatografice nu stabilește automat fracția masică necesară aici. Obțineți convenția de raportare din certificat sau de la furnizor. Ghidul pentru citirea unui certificat de analiză pentru albastrul de metilen explică verificările documentului.

Câmpurile goale, masa sau volumul cu valori nepozitive, unitățile neacceptate și lipsa bazelor de raportare a conținutului produc o eroare în locul unui rezultat. Modificarea unei date de intrare înlocuiește rezultatul anterior, inclusiv atunci când noua valoare este nevalidă. Depășirea capacității de reprezentare numerică este respinsă. Instrumentul nu verifică dacă o concentrație se încadrează în limita de solubilitate, dacă dizolvarea a fost completă sau dacă preparatul a rămas stabil.

Asigurați reproductibilitatea calculului

Înregistrați lotul, forma moleculară, rezultatul determinării conținutului și baza de raportare, orice corecție prin uscare, masa cântărită, volumul final și condițiile de preparare. Raportați doar precizia susținută de măsurătorile dumneavoastră; cifrele afișate de calculator sunt oferite pentru comoditate.

Pentru o soluție stoc deja documentată, folosiți calculele separate de diluție pentru albastrul de metilen. Pentru etichetele cu procente, verificați mai întâi conversiile concentrației albastrului de metilen. Nici o molaritate corectă, nici un procent convertit corect nu determină modul în care ar trebui administrată o substanță.