Kalkulator molarnosti metilenskega modrila: hidratna oblika in osnova določitve vsebnosti

Enaka masa metilenskega modrila lahko da različne molarne koncentracije, odvisno od njegove molekulske oblike in načina podajanja vsebnosti. Izračun z maso brezvodnega klorida se razlikuje od izračuna z maso hidrata. Vsebnost, podana na suho snov, uvaja še eno razliko: navedeni odstotek ne opisuje neposredno materiala v stehtanem stanju.

Odprite kalkulator molarnosti metilenskega modrila in vnesite maso, končni volumen raztopine, molekulsko obliko in osnovo izračuna. Deluje v vašem brskalniku, prikaže enačbo z vstavljenimi vrednostmi ter poda rezultate v mol/L, mmol/L in µmol/L. Spodnji primeri so laboratorijski izračuni, ne izbira odmerkov za ljudi ali živali.

Kaj izraža rezultat

Molarnost je običajno poimenovanje za množinsko koncentracijo. Definicija množinske koncentracije po IUPAC deli množino sestavine z volumnom zmesi:

c = n / V

Pri tem je n množina metilenskega modrila v molih, V pa končni volumen raztopine v litrih. Za čist material določene oblike velja n = m / M, pri čemer je m masa v gramih, M pa molska masa v g/mol. Te zveze sledijo definicijam molske mase in koncentracije po NIST.

Imenovalec je volumen po raztapljanju. »100 mL končne raztopine« in »100 mL dodanega topila« sta različna zapisa priprave. Izračun te dvoumnosti ne more razrešiti za nazaj.

Pred izbiro molske mase izberite material

Za izračun z brezvodnim kloridom to orodje uporablja 319.85 g/mol. Za dokumentirani trihidrat uporablja 373.90 g/mol. Specifikacija trihidrata Thermo Fisher navaja formulo s tremi molekulami vode in slednjo molsko maso. Voda prispeva k stehtani masi, ne da bi dodala še eno enoto metilenskega modrila.

Oglejmo si dve nominalni pripravi, od katerih vsaka vsebuje 100 mg čistega materiala v 100 mL končne raztopine:

To sta računska primera, ne meritvi. Uporaba imenovalca za brezvodno obliko pri čistem trihidratu bi koncentracijo precenila za približno 16.9%. Dodatna decimalna mesta ne bi odpravila napačne predpostavke o materialu.

Steklenička, označena zgolj kot »hidrat«, ne določa fiksnega števila molekul vode. Kalkulator zato ne omogoča nominalnega izračuna pri neopredeljeni hidrataciji. Za kemijsko ozadje glejte molekulske oblike in hidratacijo metilenskega modrila.

Uskladite določeno vsebnost z maso, na katero se nanaša

Pomembno vprašanje ni zgolj »Kateri odstotek je naveden na certifikatu?« Temveč »Odstotek česa in izražen kot katera spojina?« Kalkulator ločuje štiri pomene:

V teh enačbah je a odstotek določene vsebnosti, deljen s 100; d pa ustrezni odstotek izgube pri sušenju, deljen s 100. Zadnja enačba je pretvorba na podlagi masne bilance med izrecno navedenima osnovama podajanja rezultatov. Primerna je le, kadar popravek za sušenje ustreza definiciji določene vsebnosti.

Predogled monografije USP izraža vsebnost kot brezvodno metilensko modrilo na suho snov in navaja sprejemljivo območje 97.0–103.0%. Analitski rezultat nad 100% ne pomeni dobesedne trditve, da vzorec vsebuje več čiste spojine, kot znaša njegova lastna masa. Orodje dopušča ocene vsebnosti na suho snov do 103% in tak rezultat označi kot analitsko oceno.

Računski primer: rezultat na suho snov

Predpostavimo, da laboratorijski zapis dokumentira 100.0 mg materiala, vsebnost brezvodnega ekvivalenta 99.0% na suho snov, ustrezno izmerjeno izgubo pri sušenju 14.0% in 100.0 mL končne raztopine. Te vrednosti so hipotetične.

1. Pretvorite stehtano maso: 100.0 mg = 0.1000 g.
2. Upoštevajte delež suhe mase: 0.1000 × 0.860 = 0.0860 g.
3. Upoštevajte določeno vsebnost: 0.0860 × 0.990 = 0.08514 g ekvivalenta brezvodnega klorida.
4. Pretvorite v množino in delite z volumnom: 0.08514 / (319.85 × 0.1000) = 2.662 mmol/L.

Ne delite še z molsko maso trihidrata. Števec je že izražen kot ekvivalent brezvodnega klorida. Z dodatnim popravkom za hidrat bi popravek za vodo upoštevali dvakrat.

Če bi isti zapis namesto tega neposredno dokumentiral 85.14% brezvodnega ekvivalenta v prejetem stanju, bi način za prejeto stanje dal enak rezultat brez ločenega vnosa za sušenje. Ujemanje teh dveh pristopov je uporabno preverjanje računa.

Kadar razpoložljivi podatki ne zadostujejo

Specifikacije niso nujno meritve posamezne serije. Na primer, Merckov opis izdelka metilensko modrilo hidrat navaja najmanjšo vsebnost, izračunano na suho snov, največjo izgubo pri sušenju in molekulsko maso za brezvodno obliko, čeprav opisuje hidrat. Če bi te meje vstavili, kot da so izmerjene vrednosti, bi dobili točkovno oceno, ki je opis izdelka ne podpira.

Prav tako neopredeljen odstotek vsebnosti ali odstotek kromatografske površine ne določa samodejno tukaj potrebnega masnega deleža. Način podajanja rezultatov preverite na certifikatu ali pri dobavitelju. Vodnik za branje certifikata analize metilenskega modrila pojasnjuje preverjanje dokumentacije.

Prazna polja, masa ali volumen, ki nista pozitivna, nepodprte enote in manjkajoče osnove določene vsebnosti povzročijo napako namesto rezultata. Sprememba vnosa nadomesti prejšnji rezultat, tudi če je nova vrednost neveljavna. Številska prekoračitev je zavrnjena. Orodje ne preverja, ali je takšno koncentracijo mogoče doseči z raztapljanjem, ali je bilo raztapljanje popolno in ali je pripravljena raztopina ostala stabilna.

Poskrbite za ponovljivost izračuna

Zabeležite serijo, molekulsko obliko, rezultat določitve vsebnosti in njegovo osnovo, morebitni popravek za sušenje, stehtano maso, končni volumen in pogoje priprave. Navedite le toliko števk, kolikor jih upravičujejo vaše meritve; števke, ki jih prikaže kalkulator, so zgolj pripomoček.

Za že dokumentirano osnovno raztopino uporabite ločene izračune redčenja metilenskega modrila. Pri odstotkovnih oznakah najprej preverite pretvorbe koncentracije metilenskega modrila. Niti pravilna molarnost niti pravilno pretvorjen odstotek ne določata, kako je treba snov aplicirati.