கட்டுரை
மெத்திலீன் ப்ளூ மோலாரிட்டி கணிப்பான்: நீரேற்ற வடிவமும் உள்ளடக்க அளவீட்டின் அடிப்படையும்
மெத்திலீன் ப்ளூவின் ஒரே நிறை, அதன் மூலக்கூறு வடிவம் மற்றும் அதன் உள்ளடக்க அளவீடு எவ்வாறு தெரிவிக்கப்படுகிறது என்பதைப் பொறுத்து வெவ்வேறு மோலார் செறிவுகளைத் தரலாம். நீரற்ற குளோரைடின் நிறையைப் பயன்படுத்தும் கணக்கீடும் நீரேற்ற வடிவத்தின் நிறையைப் பயன்படுத்தும் கணக்கீடும் வேறுபட்டவை. உலர்ந்த பொருள் அடிப்படையிலான உள்ளடக்க அளவீடு மற்றொரு வேறுபாட்டை அறிமுகப்படுத்துகிறது: தெரிவிக்கப்பட்ட சதவீதம், எடைபோட்ட நிலையிலுள்ள பொருளை நேரடியாக விவரிப்பதில்லை.
நிறை, இறுதிக் கரைசலின் கனஅளவு, மூலக்கூறு வடிவம் மற்றும் கணக்கீட்டு அடிப்படையை உள்ளிட மெத்திலீன் ப்ளூ மோலாரிட்டி கணிப்பானைத் திறக்கவும். இது உங்கள் உலாவியில் இயங்குகிறது; மதிப்புகள் பிரதியிடப்பட்ட சமன்பாட்டைக் காட்டி, mol/L, mmol/L மற்றும் µmol/L ஆகிய அலகுகளில் முடிவுகளை வழங்குகிறது. கீழே உள்ள எடுத்துக்காட்டுகள் ஆய்வகக் கணக்கீடுகளே; மனிதர்களுக்கோ விலங்குகளுக்கோ வழங்கும் அளவைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கானவை அல்ல.
முடிவு எதை அளவிடுகிறது
மோலாரிட்டி என்பது பொருளளவுச் செறிவின் பரவலாக அறியப்பட்ட பெயர். பொருளளவுச் செறிவுக்கான IUPAC வரையறை, ஒரு கூறின் பொருளளவைக் கலவையின் கனஅளவால் வகுக்கிறது:
c = n / V
இங்கு, n என்பது மோல்களில் உள்ள மெத்திலீன் ப்ளூவின் பொருளளவு; V என்பது லிட்டர்களில் உள்ள இறுதிக் கரைசலின் கனஅளவு. குறிப்பிட்ட வடிவிலுள்ள தூய பொருளுக்கு, n = m / M; இதில் m என்பது கிராம்களில் உள்ள நிறை, M என்பது g/mol அலகில் உள்ள மோலார் நிறை. இந்தத் தொடர்புகள் மோலார் நிறை மற்றும் செறிவுக்கான NIST வரையறைகளை பின்பற்றுகின்றன.
வகுத்தலில் கீழுள்ள மதிப்பு, கரைத்த பின்புள்ள கனஅளவாகும். “100 mL இறுதிக் கரைசல்” என்பதும் “100 mL கரைப்பான் சேர்க்கப்பட்டது” என்பதும் வெவ்வேறு தயாரிப்புப் பதிவுகள். தயாரிப்பு முடிந்த பிறகு அந்தத் தெளிவின்மையை ஒரு கணக்கீட்டால் தீர்க்க முடியாது.
மோலார் நிறையைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கு முன் பொருளைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்
நீரற்ற குளோரைடின் கணக்கீட்டிற்கு இந்தக் கருவி 319.85 g/mol என்பதைப் பயன்படுத்துகிறது. ஆவணப்படுத்தப்பட்ட முந்நீரேற்ற வடிவத்திற்கு 373.90 g/mol என்பதைப் பயன்படுத்துகிறது. Thermo Fisher முந்நீரேற்ற வடிவத்திற்கான விவரக்குறிப்பு, மூன்று நீர் மூலக்கூறுகள் கொண்ட வாய்ப்பாட்டையும் இரண்டாவதாகக் கூறப்பட்ட மோலார் நிறையையும் குறிப்பிடுகிறது. நீர், மற்றொரு மெத்திலீன் ப்ளூ அலகைச் சேர்க்காமல், எடைபோடப்பட்ட நிறைக்குப் பங்களிக்கிறது.
இரண்டு பெயரளவிலான தயாரிப்புகளைக் கருதுங்கள்; ஒவ்வொன்றிலும் 100 mL இறுதிக் கரைசலில் 100 mg தூய பொருள் உள்ளது:
| அனுமானிக்கப்பட்ட பொருள் | கணக்கீடு | செறிவு |
|---|---|---|
| நீரற்ற குளோரைடு | 0.100 / (319.85 × 0.100) | 3.126 mmol/L |
| முந்நீரேற்ற வடிவம் | 0.100 / (373.90 × 0.100) | 2.675 mmol/L |
இவை கணக்கிடப்பட்ட எடுத்துக்காட்டுகளே; அளவிடப்பட்ட முடிவுகள் அல்ல. தூய முந்நீரேற்ற வடிவத்திற்கு நீரற்ற வடிவத்தின் மோலார் நிறையை வகுத்தலில் பயன்படுத்தினால், செறிவு சுமார் 16.9% அதிகமாகக் காட்டப்படும். கூடுதல் தசம இடங்கள், தவறான பொருள் அனுமானத்தைச் சரிசெய்யாது.
“நீரேற்ற வடிவம்” என்று மட்டும் குறிப்பிடப்பட்ட பாட்டில், ஒரு நிலையான நீர் மூலக்கூறு எண்ணிக்கையை உறுதிப்படுத்தாது. எனவே, நீரேற்ற நிலை குறிப்பிடப்படாதபோது கணிப்பான் பெயரளவிலான கணக்கீட்டை அனுமதிப்பதில்லை. இதன் வேதியியல் அடிப்படைக்கு, மெத்திலீன் ப்ளூவின் மூலக்கூறு வடிவங்களும் நீரேற்றமும் என்பதைப் பார்க்கவும்.
உள்ளடக்க அளவீட்டை அது விவரிக்கும் நிறையுடன் பொருத்தவும்
முக்கியமான கேள்வி, “சான்றிதழில் என்ன சதவீதம் உள்ளது?” என்பது மட்டுமல்ல. “எதன் சதவீதம், எந்தச் சேர்மமாக வெளிப்படுத்தப்பட்டுள்ளது?” என்பதே முக்கியம். கணிப்பான் நான்கு பொருள்களைத் தனித்தனியாகப் பிரிக்கிறது:
| கணக்கீட்டு அடிப்படை | நீங்கள் அறிந்திருக்க வேண்டியது | சமன்பாடு |
|---|---|---|
| பெயரளவிலான தூய வடிவம் | துல்லியமான மூலக்கூறு வடிவம்; 100% தூய்மை என்ற வெளிப்படையான அனுமானம் | c = m / (M × V) |
| எடைபோட்ட நிலையிலுள்ள தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட வடிவம் | எடைபோட்ட நிலையிலுள்ள பொருளில் அதே வடிவத்தின் நிறைப் பின்னம் | c = m × a / (M × V) |
| எடைபோட்ட நிலையிலுள்ள நீரற்ற வடிவச் சமானம் | எடைபோட்ட நிலையிலுள்ள பொருளின் நிறைக்கு நீரற்ற குளோரைடின் சமான அளவு | c = m × a / (319.85 × V) |
| உலர்ந்த பொருள் அடிப்படையிலான நீரற்ற வடிவத்தின் உள்ளடக்க அளவீடு | உலர்ந்த பொருள் அடிப்படையில் நீரற்ற குளோரைடின் உள்ளடக்க அளவீடும் அதற்குப் பொருந்தும், உலர்த்தும்போது அளவிடப்பட்ட நிறை இழப்பும் | c = m × (1 − d) × a / (319.85 × V) |
இந்தச் சமன்பாடுகளில், a என்பது உள்ளடக்க அளவீட்டுச் சதவீதத்தை 100 ஆல் வகுத்த மதிப்பு; d என்பது அதற்குப் பொருந்தும் உலர்த்தலின்போதான நிறை இழப்புச் சதவீதத்தை 100 ஆல் வகுத்த மதிப்பு. கடைசிச் சமன்பாடு, வெளிப்படையாகக் குறிப்பிடப்பட்ட அறிக்கையிடல் அடிப்படைகளுக்கு இடையிலான நிறைச் சமநிலை மாற்றமாகும். உலர்த்தல் திருத்தம், உள்ளடக்க அளவீட்டின் வரையறையுடன் பொருந்தும்போது மட்டுமே இது பொருத்தமானது.
USP தனிப்பொருள் விவரக்குறிப்பின் முன்னோட்டம், அதன் உள்ளடக்க அளவீட்டை உலர்ந்த பொருள் அடிப்படையில் நீரற்ற மெத்திலீன் ப்ளூவாக வெளிப்படுத்தி, 97.0–103.0% என்ற ஏற்றுக்கொள்ளும் வரம்பை அளிக்கிறது. 100% ஐ விட அதிகமான பகுப்பாய்வு முடிவு, ஒரு மாதிரியில் அதன் சொந்த நிறையைவிட அதிகமான தூய சேர்மம் இருப்பதாக நேரடியாகக் கூறுவதில்லை. இந்தக் கருவி, உலர்ந்த பொருள் அடிப்படையிலான உள்ளடக்க அளவீட்டு மதிப்பீடுகளை 103% வரை அனுமதித்து, அந்த முடிவைப் பகுப்பாய்வு மதிப்பீடு எனக் குறிப்பிடுகிறது.
கணக்கீட்டு எடுத்துக்காட்டு: உலர்ந்த பொருள் அடிப்படையிலான முடிவு
ஒரு ஆய்வகப் பதிவில் 100.0 mg பொருள், உலர்ந்த பொருள் அடிப்படையில் 99.0% நீரற்ற வடிவச் சமான உள்ளடக்க அளவீடு, அதற்குப் பொருந்தும் உலர்த்தலின்போது அளவிடப்பட்ட 14.0% நிறை இழப்பு மற்றும் 100.0 mL இறுதிக் கரைசல் ஆகியவை ஆவணப்படுத்தப்பட்டுள்ளன எனக் கருதுங்கள். இவை கற்பனையான மதிப்புகள்.
- எடைபோடப்பட்ட நிறையை மாற்றவும்: 100.0 mg = 0.1000 g.
- உலர் நிறைப் பின்னத்தைப் பயன்படுத்தவும்: 0.1000 × 0.860 = 0.0860 g.
- உள்ளடக்க அளவீட்டைப் பயன்படுத்தவும்: 0.0860 × 0.990 = 0.08514 g நீரற்ற குளோரைடு சமானம்.
- பொருளளவாக மாற்றி, கனஅளவால் வகுக்கவும்: 0.08514 / (319.85 × 0.1000) = 2.662 mmol/L.
இதற்குப் பிறகு முந்நீரேற்ற வடிவத்தின் மோலார் நிறையால் வகுக்க வேண்டாம். மேலுள்ள மதிப்பு ஏற்கெனவே நீரற்ற குளோரைடு சமானமாக வெளிப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. நீரேற்ற வடிவத்திற்கான திருத்தத்தைச் சேர்ப்பது, நீருக்கான சரிசெய்தலை இருமுறை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளும்.
அதே பதிவு, அதற்குப் பதிலாக பெறப்பட்ட நிலையிலேயே 85.14% நீரற்ற வடிவச் சமானம் என நேரடியாக ஆவணப்படுத்தியிருந்தால், தனியான உலர்த்தல் உள்ளீடு இல்லாமலேயே எடைபோட்ட நிலைக்கான முறை அதே விடையைத் தரும். இந்த இரண்டு வழிகளும் ஒரே முடிவைத் தருவது, பயனுள்ள கணிதச் சரிபார்ப்பாகும்.
கிடைக்கும் தரவுகள் போதுமானதாக இல்லாதபோது
விவரக்குறிப்புகள் உற்பத்தித் தொகுதிக்கான அளவீடுகளாக இருக்க வேண்டும் என்பதில்லை. எடுத்துக்காட்டாக, Merck-இன் மெத்திலீன் ப்ளூ நீரேற்ற வடிவத் தயாரிப்புப் பட்டியல், நீரேற்ற வடிவத்தை விவரித்தாலும், உலர்ந்த பொருளின் அடிப்படையில் கணக்கிடப்பட்ட குறைந்தபட்ச உள்ளடக்க அளவீடு, உலர்த்தலின்போதான அதிகபட்ச நிறை இழப்பு மற்றும் நீரற்ற வடிவத்தின் அடிப்படையிலான மூலக்கூறு எடை ஆகியவற்றை வழங்குகிறது. அந்த வரம்புகளை அளவிடப்பட்ட மதிப்புகளாகப் பிரதியிட்டால், அந்தப் பட்டியல் ஆதரிக்காத ஒற்றை மதிப்பீடு உருவாகும்.
அதேபோல், அடிப்படை குறிப்பிடப்படாத உள்ளடக்க அளவீட்டுச் சதவீதமோ, குரோமாட்டோகிராபிக் பரப்பளவுச் சதவீதமோ, இங்கு தேவைப்படும் நிறைப் பின்னத்தைத் தானாக உறுதிப்படுத்துவதில்லை. சான்றிதழிலிருந்தோ வழங்குநரிடமிருந்தோ அறிக்கையிடல் முறையைப் பெறுங்கள். மெத்திலீன் ப்ளூ பகுப்பாய்வுச் சான்றிதழைப் படிப்பதற்கான வழிகாட்டி, ஆவணச் சரிபார்ப்புகளை விளக்குகிறது.
காலியான புலங்கள், பூஜ்யம் அல்லது எதிர்மறையான நிறை அல்லது கனஅளவு, ஆதரிக்கப்படாத அலகுகள் மற்றும் விடுபட்ட உள்ளடக்க அளவீட்டு அடிப்படைகள் ஆகியவை முடிவுக்குப் பதிலாகப் பிழையைத் தரும். ஓர் உள்ளீட்டை மாற்றும்போது முந்தைய முடிவு மாற்றப்படும்; புதிய மதிப்பு செல்லாததாக இருந்தாலும் இது பொருந்தும். எண் கணக்கீட்டு வரம்பு மீறல் நிராகரிக்கப்படும். ஒரு செறிவில் பொருள் கரையுமா, கரைதல் முழுமையடைந்ததா, அல்லது தயாரிக்கப்பட்ட கரைசல் நிலைத்தன்மையுடன் இருந்ததா என்பதை இந்தக் கருவி சோதிப்பதில்லை.
கணக்கீட்டை மீண்டும் செய்யக்கூடியதாக வைத்திருங்கள்
உற்பத்தித் தொகுதி, மூலக்கூறு வடிவம், உள்ளடக்க அளவீட்டு முடிவும் அதன் அடிப்படையும், உலர்த்தல் திருத்தம் ஏதேனும் இருந்தால் அது, எடைபோடப்பட்ட நிறை, இறுதிக் கனஅளவு மற்றும் தயாரிப்பு நிலைமைகள் ஆகியவற்றைப் பதிவு செய்யுங்கள். உங்கள் அளவீடுகள் ஆதரிக்கும் துல்லியத்தை மட்டுமே தெரிவியுங்கள்; கணிப்பான் காட்டும் இலக்கங்கள் வசதிக்காகவே உள்ளன.
ஏற்கெனவே ஆவணப்படுத்தப்பட்ட இருப்புக் கரைசலுக்கு, தனியான மெத்திலீன் ப்ளூ நீர்த்தல் கணக்கீடுகளைப் பயன்படுத்துங்கள். சதவீதக் குறியீடுகளுக்கு, முதலில் மெத்திலீன் ப்ளூ செறிவு மாற்றங்களை சரிபார்க்கவும். சரியான மோலாரிட்டியோ, சரியாக மாற்றப்பட்ட சதவீதமோ, ஒரு பொருளை எவ்வாறு வழங்க வேண்டும் என்பதைத் தீர்மானிப்பதில்லை.