医学上常用有关溶液浓度的量

【摘要】 医学上常用有关溶液浓度的量有很多。但由于历史原因，对它们的使用却并不统一，这给学术交流带来了不便。就目前医学上常用的有关量进行了总结，并提出了观点。

【关键词】 浓度; 质量摩尔浓度; 分数

医学上常用有关溶液浓度的量有很多，有些是标准的量，有些是非标准的量。由于历史原因，在许多场合不同的学者对于这些量的使用却并不统一，这会给学术交流带来很多不必要的困难和困惑。国际上和我国对于溶液的浓度都有相关的标准出台[1]。本研究就目前医学上常用的有关量进行总结。

1 物质b的浓度

所谓溶液浓度就是指一定量的溶液或溶剂中含溶质的量[2]。常用的有物质的量的浓度、质量浓度和质量摩尔浓度。

1.1 物质b的物质的量的浓度cb

医学上最常用的是物质的量的浓度，简称为浓度，是一种标准的量，其定义为“物质b的物质的量除以混合物的体积”，

cb=nbv

其一贯单位为mol/m3。但按照si(国际单位制)及我国法定计量单位的有关规定，在医药学领域溶液的体积一律以“升”(l)为基准，故其单位为mol/l、mmol/l、μmol /l等[3]。有时也采用mol/dm3单位。使用时需要注意的是必须指明基本单元，如c(naoh)、c(hcl)、c(h2so4)、c(1/2h2so4)、c(k2so4)、c(1/2k2so4)。在化学中也可表示成[b]。

过去曾经用过与cb类似功能的非标准的量： 体积摩尔浓度、体积克分子浓度、克分子浓度、摩尔浓度，其单位为m;另一非标准的量为当量浓度，其单位为n。这两种非标准的量已经废除。现举两例说明这些量之间的关系：

1m(h2so4)=2n(h2so4) =1mol·l-1 (h2so4)=2 mol·l-1 (1/2h2so4)

1m(hcl ) = 1n(hcl ) = 1mol·l-1 (hcl )

1.2 物质b的质量浓度ρb

质量浓度定义为“物质b的质量除以混合物的体积”，是一种标准的量，

ρb=mbv

其一贯单位为kg/m3。但iupac等国际组织建议分母的单位只能用升，故常用单位为kg/l 、g/l、mg/l、μg/l、ng/l等。化学试剂基础标准gb603?88规定,对固体试剂配制的溶液, 一律用g/l作单位。

历史上曾采用非标准的量重量体积百分浓度或百分浓度表示质量浓度，其单位分别为%(w/w)和%。这种表示已废除。

1.3 物质b的质量摩尔浓度bb

质量摩尔浓度定义为“溶液中溶质b的物质的量除以溶剂的质量”，是一种标准的量，

bb=nbm

其一贯单位为mol/kg，也可用mmol/kg、μmol/kg等。采用这种浓度时应注意定义式中分母为溶剂质量而非溶液质量，并且分母的单位一律使用kg，而不宜采用mg、g等。之所以选择质量摩尔浓度作为溶液的组成变量，是因为其值不受温度和压力的影响，这为理论上和实验中带来便利[4]。

质量摩尔浓度对应的非标准的量为质量克分子浓度、重量摩尔浓度(m)，这种表示已废除。

2 物质b的分数

物质b的分数指系统中物质b的量与混合物(或溶液)相应总量之比。常用的有质量分数、体积分数和摩尔分数。

2.1 物质b的质量分数wb

物质b的质量分数定义为“b的质量与混合物的质量之比”，是一种标准的量，

wb=mbm

质量分数为无量纲量,它的单位为1,量值常为一小数或分数。

曾经使用过的非标准的量包括重量百分浓度、重量百分数、百分含量等，其单位为g%、%(w/w)、ppm、ppb、ppt等。其中ppm是“part per million”的缩写，含义是“百万分之一”,不是单位符号或数学符号，实质表示的是数量份额的大小，在表达某种物质的含量或浓度时，不能单独作为物理量使用[5]。另外，美、英、法、德等国家对ppb、ppt等的定义本身就存在区别，很易引起误解，所以这类所谓"浓度"的表示连同ppm应该停止使用。但实际上很多场合仍在使用。

2.2 物质b的体积分数φb

物质b的体积分数定义为“纯物质b与混合物在相同温度和压力下的体积之比”,是一种标准的量，

φb=vbv=xb v*m,b?bxb v*m,b

体积分数也为无量纲量,它的单位为1,量值常为一小数或分数。也可使用一个替换定义，即以b的偏摩尔体积代替纯物质b的摩尔体积。

曾经使用过的非标准的量为体积百分浓度、体积百分数，单位为%、%(v/v)、ppm、ppb、ppt等，这种表示已废除。

2.3 物质b的摩尔分数xb

摩尔分数的定义为“物质b的物质的量与混合物的物质的量之比”，是一种标准的量，

xb=nbn

摩尔分数同样为无量纲量,它的单位为1,量值常为一小数或分数。它的替换名称为物质的量分数。

历史上曾使用过的非标准的量为克分子百分浓度、摩尔百分数，单位分别为%( m/ m) 、 %( n/ n )，这种表示已废除。

3 比

是指系统中两特定组分的同类量之比(注意：不是与多组分均相系统总量之比)[6]。常用的有质量比、体积比和摩尔比。

3.1 质量比ξi,k

定义为“物质i的质量与物质k的质量之比”，

ξi,k=mimk

3.2 体积比ψi,k

定义为“物质i的体积与物质k的体积之比”，

ψi,k=vivk

3.3 摩尔比ri,k

定义为“物质i的物质的量与物质k的物质的量之比”，

ri,k=nink

它的替换名称为物质的量比。

以上三种浓度均为无量纲量，它们的si单位均为1。历史上曾使用过的非标准的量为分别为质量比例浓度、体积比例浓度和克分子比，已经废除。

4 结束语

在我国国家标准gb 3102.8?93(该标准等效采用国际标准iso 31?8:1992)中详细定义了几种溶液浓度，它完全可以达到化学、医学等领域中对溶液浓度表示方法的要求。要使这些表示方法被完全接受和采用，还需要做大量的宣传和普及工作。

【参考文献】

1 gb 3102.8?93.物理化学和分子物理学的量和单位.

2 张蕾，李美玉.溶液的浓度及其正确表示方法.沈阳航空工业学院学报，1996, 13(3):35.

3 该刊编辑部.中国实用儿科杂志，2008,23(2):151.

4 王正烈，周亚平.物理化学.第4版.高等教育出版社，2001，80.

5 陈根荣."ppm"等的误用?物质浓度、含量、配比的正确表示法.宁波大学学报(教育科学版)，2000，22(5)：114.

6 屈松生.化学热力学问题300例.高等教育出版社，1996，19.