溶液稀釋計算機:濃度與體積
使用標準稀釋方程式,求出原液或最終溶液的濃度與體積。
溶液稀釋計算
選擇一個未知量並輸入三個正值。濃度單位與體積單位須分別一致。
關於溶液稀釋
溶液稀釋是加入溶劑以降低溶質濃度,而不改變已溶解溶質的量。常用的稀釋方程式指出,原液濃度乘以原液體積,等於最終濃度乘以最終體積。本計算機可重新排列此關係式,求出四個量中的任意一個。適合用較濃的原液配製實驗室標準液、緩衝液、試劑、清潔液、培養基及其他混合液。
原液濃度是稀釋前的濃度,最終濃度則是配製完成後的濃度。原液體積是從原液量取的部分,最終溶液體積是加入溶劑後的總體積。最終體積通常不是單獨加入的溶劑量。例如,若要將 20 毫升原液稀釋至 100 毫升,應加入溶劑直到混合液達到 100 毫升,而不是加入 100 毫升溶劑。
方程式兩側的濃度單位必須一致。只要兩個濃度採用相同定義,就可使用莫耳濃度、單位體積質量、百分比濃度,或其他成比例的濃度尺度。同樣地,兩個體積值必須使用相同單位。計算機為方便起見顯示毫升,但只要兩個體積單位一致,公升、微升或加侖也適用此數值關係。不同單位請先換算再輸入。
方程式假設溶質量守恆、體積可加性足以滿足所需精度,且沒有反應、沉澱、蒸發或分解改變溶質。實際實驗配製也受到校正過的玻璃量器、移液技巧、溫度、純度與充分混合影響。高濃度酸或放熱混合物須遵循核准的安全程序;光靠算式無法決定安全的混合順序。
選擇欲求的未知量,輸入其餘三個測量值後計算。若目標濃度高於原液濃度,表示需要濃縮而非稀釋,可能要移除溶劑或改用更濃的原液。一般稀釋時,請確認所需原液體積不超過要求的最終體積。依精度最低的輸入值取適當位數,並記錄化學品名稱、單位、最終體積與配製方式。
溶液稀釋範例
每個範例使用相同的守恆關係,求解不同未知量。
| 已知值 | 計算值 | 結果解讀 |
|---|---|---|
| 原液 10 M,最終 2 M,最終體積 100 mL | 原液 20 mL | 將量取的原液定容至總量 100 mL。 |
| 原液 5 mg/mL,原液體積 25 mL,最終體積 250 mL | 最終濃度 0.5 mg/mL | 十倍稀釋。 |
| 原液 2%,原液體積 40 mL,最終濃度 0.5% | 最終體積 160 mL | 加入溶劑至計算得到的總體積。 |
如何計算溶液稀釋
- 選擇需要計算的濃度或體積。
- 將濃度與體積分別換算為一致的單位。
- 輸入三個已知的正測量值。
- 計算未知量,並確認結果在物理上合理。
常見問題
計算機使用什麼方程式?
使用原液濃度乘以原液體積等於最終濃度乘以最終體積的關係式,表示理想稀釋時已溶解溶質的量守恆。
最終體積是加入的溶劑量嗎?
不是。最終體積是配製後原液與溶劑的總體積。當體積可相加時,溶劑量約為最終體積減去原液體積。
可以使用百分比濃度嗎?
可以,但原液與最終百分比必須採相同定義,例如都為質量體積百分比。未經換算,不可混用不同百分比定義。
可以混用公升與毫升嗎?
計算前,兩個體積輸入必須使用相同單位。請先換算其中一個值,否則數值答案會相差一個單位換算倍數。
實際稀釋為什麼可能不準確?
玻璃量器公差、移液誤差、溫度、轉移不完全與混合不均,都會影響配製濃度。請使用適當且經校正的設備與實驗技術。