简述溶液浓度的表示及其调整方法

时间:2022-09-26 08:57:58

简述溶液浓度的表示及其调整方法

【关键词】 溶液浓度

单位容积溶液中所存在的溶质量,称为该物质的浓度,在药剂分析工作中常遇到。笔者叙述如下。 1 溶液浓度的表示及配制 [1]

1.1 质量分数(简写%) 质量分数(W B ):即每100g溶液中所含溶质的克数。溶质(g)+溶剂(g)=100g溶液。配制质量分数(%)溶液时:(1)若溶质是固体,称取溶质克数=需配制溶液的总重量×需配制溶液的质量分数,需用溶剂的克数=需配制溶液的总重量-称取溶质的克数。例如,配制10%氢氧化钠溶液200g:200g×10%=20g(固体氢氧化钠),200g-20g=180g(溶剂的重量),称取20g氢氧化钠和180g水溶解即可。(2)若溶质是液体:

应量取溶质的体积= 需配制溶液总重量/(溶质的比重×溶质的质量分数)×需配制溶液的质量分数,

需用溶剂的克数(或体积)=需配制溶液总重量-(需配制溶液总重量×需配制溶液的质量分数)。

例如:配制20%硝酸溶液500g(浓硝酸的浓度为90%,比重为1.49):

500/(1.49×90%) ×20%=74.57ml500-(500×0.2)=400ml

量取400ml水加入74.57ml浓硝酸混匀即得。

一般配制溶质为固体的稀溶液时,有时也习惯用100ml溶液所含溶质的克数表示溶液的浓度。

例如:配制1.0%氢氧化钠溶液时,称取1.0g氢氧化钠,用水溶解,稀释至100ml。

1.2 体积分数(Φ B %) 每100ml溶液中含溶质的毫升数。一般用于配制溶质为液体的溶液,如各种浓度的酒精溶液。

1.3 物质的量(mol)和物质的量浓度(molL/L) 1mol=6.023×10 23 分子。1mol白蛋白(M 6 68000)为68000g或68kg;1mol葡萄糖(M r 180)为180g。它适用于包括原子、离子或自由基以及分子具有明确组成的其他质点。

物质的量浓度(mol/L):即在1升溶液中含有溶质的量。

物质的量浓度= 溶质的重量(g)/溶质的相对分子质量(溶解后定容至1000ml)

称取溶质的克数=需配制溶液的物质的量浓度×溶质的相对分子质量×需配制溶液的毫升数/1000

例如:配制2mol/L碳酸钠溶液500ml(Na 2 CO 3 的相对分子质量为106)

2×106×500/1000 =106g

将106g无水碳酸钠溶解后,在容量瓶中稀释至500ml。

1mol/L=1mmol/mL=1μmol/μl

类似地 1mmol/L=1μmol/ml

此外,对尚无明确分子组成,如存在于提取物中的蛋白质浓度或一混合物中生物活性化合物,如维生素B 12 ,免疫球蛋白的分子量尚未被肯定的物质,其浓度以单位容积中溶质的重量(而非mol/L)表示,如g/L,mg/L和μg/L等。

2 溶液浓度的调整 [2]

2.1 浓溶液稀释法 从浓溶液稀释成稀溶液可根据浓度与体积成反比的原理进行计算:

C1 V 1 =C 2 V 2

式中,V 1 为浓溶液体积,C 1 为浓溶液浓度,V 2 为稀释液体积,C 2 为稀释液浓度。

例:将6mol/L硫酸450ml稀释成2.5mol/L,可得多少ml?

6×450=2.5×V 2

V 2 =6×450/2.5 =1080ml

另外,还可以采用交叉法进行稀释,方法如下:设溶液的浓度为a,稀释液的浓度为b,要求配制的溶液浓度为c。

c-b=x 为a所需要的体积

a-c=y 为b所需要的体积

例:每配75%乙醇,需要用95%乙醇和水多少ml?即需取95%乙醇75份,加水20份,混合则成。

2.2 稀溶液浓度的调整 同样按照溶液的浓度与体积成反比的原理,或利用交叉法进行计算。

C×(V 1 +V 2 )=C 2 ×V 2 +C 1 ×V 1

式中:C为所需溶液浓度,C 1 为浓溶液的浓度,V 1 为浓溶液的体积,C 2 为稀溶液的浓度,V 2 为稀溶液的体积。

例:现有0.25mol/L氢氧化钠溶液800ml,需要加多少ml的1mol/L氢氧化钠溶液,才能成为0.4mol/L氢氧化钠溶液?

设所需1mol/L氢氧化钠溶液的ml数为X代入公式:

0.4×(x+800)=0.25×800+1×x

120=0.6x

x=200(ml)

利用交叉法进行纠正即可,方法如下:

取1mol/L NaOH溶液0.15mL,0.25mol/L NaOH溶液0.6ml混合,即成0.4mol/L氢氧化钠溶液。

设x为所需1mol/L氢氧化钠溶液的毫升数,

则:0.15:0.6=x:800

0.6x=800×0.15

x=200(ml)

2.3 溶液浓度互换公式

质量分数(%)=溶质的量浓度×相对分子质量/(溶液体积×比重)

溶质的量浓度(mol/L)=质量分数×溶液体积×比重/相对分子质量

综上所述,笔者认为药学工作者,在药学领域中,特别是搞药学分析工作,溶液浓度的表示及其浓度的调整常遇到,必须牢牢掌握,本文仅供参考。

参考文献

1 华中师范大学.分析化学.北京:人民教育出版社,1979,340.

2 薛华.分析化学.北京:清华大学出版社,1986,265.

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