Kalkulačka molarity metylénovej modrej: forma hydrátu a základ stanovenia obsahu

Rovnaká hmotnosť metylénovej modrej môže viesť k rôznym molárnym koncentráciám v závislosti od jej molekulovej formy a spôsobu uvádzania stanoveného obsahu. Výpočet s hmotnosťou bezvodého chloridu sa líši od výpočtu s hmotnosťou hydrátu. Stanovenie obsahu v sušine prináša ďalší rozdiel: uvedené percento priamo neopisuje materiál v stave, v akom bol navážený.

Otvorte kalkulačku molarity metylénovej modrej a zadajte hmotnosť, konečný objem roztoku, molekulovú formu a základ výpočtu. Funguje vo vašom prehliadači, zobrazuje rovnicu s dosadenými hodnotami a uvádza výsledky v mol/L, mmol/L a µmol/L. Nasledujúce príklady sú laboratórne výpočty, nie výber dávok pre ľudí alebo zvieratá.

Čo výsledok vyjadruje

Molarita je bežné označenie koncentrácie látkového množstva. Definícia koncentrácie látkového množstva podľa IUPAC delí látkové množstvo zložky objemom zmesi:

c = n / V

Tu je n látkové množstvo metylénovej modrej v móloch a V konečný objem roztoku v litroch. Pre čistý materiál určenej formy platí n = m / M, kde m je hmotnosť v gramoch a M je molárna hmotnosť v g/mol. Tieto vzťahy vychádzajú z definícií molárnej hmotnosti a koncentrácie podľa NIST.

V menovateli je objem po rozpustení. „100 mL konečného roztoku“ a „100 mL pridaného rozpúšťadla“ sú odlišné záznamy o príprave. Výpočet túto nejednoznačnosť nedokáže spätne vyriešiť.

Pred výberom molárnej hmotnosti vyberte materiál

Pri výpočte pre bezvodý chlorid tento nástroj používa 319.85 g/mol. Pre zdokumentovaný trihydrát používa 373.90 g/mol. Špecifikácia trihydrátu od Thermo Fisher uvádza vzorec s tromi molekulami vody a druhú z uvedených molárnych hmotností. Voda prispieva k naváženej hmotnosti bez toho, aby pridávala ďalšiu jednotku metylénovej modrej.

Uvažujme dve nominálne prípravy, pričom každá obsahuje 100 mg čistého materiálu v 100 mL konečného roztoku:

Ide o vypočítané príklady, nie o merania. Použitie menovateľa pre bezvodú formu pri čistom trihydráte by nadhodnotilo koncentráciu približne o 16.9%. Ďalšie desatinné miesta by nesprávny predpoklad o materiáli nenapravili.

Fľaša označená iba ako „hydrát“ neurčuje pevný počet molekúl vody. Kalkulačka preto odmieta nominálny výpočet pri neurčenej hydratácii. Chemické súvislosti nájdete v článku o molekulových formách a hydratácii metylénovej modrej.

Priraďte stanovený obsah k hmotnosti, ktorú opisuje

Dôležitá otázka neznie iba „Aké percento je na certifikáte?“ Znie „Percento z čoho, vyjadrené ako ktorá zlúčenina?“ Kalkulačka rozlišuje štyri významy:

V týchto rovniciach je a percentuálny stanovený obsah delený 100; d je zodpovedajúca percentuálna strata sušením delená 100. Posledná rovnica predstavuje prepočet pomocou hmotnostnej bilancie medzi výslovne uvedenými základmi vyjadrenia výsledku. Je vhodná iba vtedy, keď korekcia na sušenie zodpovedá definícii stanovenia obsahu.

Náhľad monografie USP vyjadruje stanovený obsah ako bezvodú metylénovú modrú v sušine a uvádza akceptačné rozmedzie 97.0–103.0%. Analytický výsledok nad 100% nie je doslovným tvrdením, že vzorka obsahuje viac čistej zlúčeniny, než je jej vlastná hmotnosť. Nástroj umožňuje odhady obsahu v sušine až do 103% a takýto výstup označuje ako analytický odhad.

Riešený príklad: výsledok vztiahnutý na sušinu

Predpokladajme, že laboratórny záznam uvádza 100.0 mg materiálu, stanovený obsah 99.0% vyjadrený ako bezvodý ekvivalent v sušine, zodpovedajúcu nameranú stratu sušením 14.0% a 100.0 mL konečného roztoku. Tieto hodnoty sú hypotetické.

1. Prepočítajte naváženú hmotnosť: 100.0 mg = 0.1000 g.
2. Použite hmotnostný zlomok sušiny: 0.1000 × 0.860 = 0.0860 g.
3. Použite stanovený obsah: 0.0860 × 0.990 = 0.08514 g ekvivalentu bezvodého chloridu.
4. Prepočítajte na látkové množstvo a vydeľte objemom: 0.08514 / (319.85 × 0.1000) = 2.662 mmol/L.

Nedeľte navyše molárnou hmotnosťou trihydrátu. Čitateľ je už vyjadrený ako ekvivalent bezvodého chloridu. Pridaním korekcie na hydrát by ste korekciu na vodu započítali dvakrát.

Ak by ten istý záznam namiesto toho priamo uvádzal 85.14% bezvodého ekvivalentu v dodanom stave, režim pre materiál v naváženom stave by poskytol rovnaký výsledok bez samostatného vstupu pre sušenie. Zhoda medzi týmito dvoma postupmi je užitočnou aritmetickou kontrolou.

Keď dostupné údaje nestačia

Špecifikácie nemusia predstavovať merania konkrétnej šarže. Napríklad produktový záznam hydrátu metylénovej modrej od spoločnosti Merck uvádza minimálny obsah vypočítaný na vysušenú látku, maximálnu stratu sušením a molekulovú hmotnosť vztiahnutú na bezvodú formu, hoci opisuje hydrát. Dosadením týchto limitov, akoby išlo o namerané hodnoty, by vznikol bodový odhad, ktorý tento záznam nepodporuje.

Podobne ani percentuálny obsah bez uvedeného základu alebo percentuálny podiel chromatografickej plochy automaticky neurčuje hmotnostný zlomok potrebný pre tento výpočet. Spôsob vyjadrenia výsledku zistite z certifikátu alebo od dodávateľa. Kontroly dokumentácie vysvetľuje sprievodca čítaním certifikátu analýzy metylénovej modrej.

Prázdne polia, nulová alebo záporná hmotnosť či objem, nepodporované jednotky a chýbajúci základ stanovenia obsahu vedú k chybe namiesto výsledku. Zmena vstupu nahradí predchádzajúci výsledok, a to aj vtedy, keď je nová hodnota neplatná. Numerické pretečenie sa odmietne. Nástroj nekontroluje, či je daná koncentrácia dosiahnuteľná vzhľadom na rozpustnosť, či bolo rozpustenie úplné alebo či pripravený roztok zostal stabilný.

Zachovajte reprodukovateľnosť výpočtu

Zaznamenajte šaržu, molekulovú formu, výsledok a základ stanovenia obsahu, prípadnú korekciu na sušenie, naváženú hmotnosť, konečný objem a podmienky prípravy. Uvádzajte iba presnosť podloženú vašimi meraniami; číslice zobrazené kalkulačkou slúžia pre pohodlie.

Pre už zdokumentovaný zásobný roztok použite samostatné výpočty riedenia metylénovej modrej. Pri percentuálnych označeniach si najprv overte prepočty koncentrácie metylénovej modrej. Ani správna molarita, ani správne prepočítané percento neurčujú, ako sa má látka podávať.