ماذا تفعل هذه الحاسبة
تحوّل هذه الأداة تركيزًا مكتوبًا بصيغة % w/v (وزن/حجم — غرامات المذاب لكل 100 مل من المحلول) إلى % w/w (وزن/وزن — غرامات المذاب لكل 100 غرام من المحلول). لا يتطابق المقياسان إلا عندما تعرف كثافة المحلول، لأن % w/v يُقاس بالنسبة إلى الحجم بينما يُقاس % w/w بالنسبة إلى الكتلة.
في المحاليل المائية المخففة تكون الكثافة قريبة من 1.00 g/mL، لذا يكون الرقمان متطابقين تقريبًا. أما في الشراب المركز أو الأحماض أو المحاليل الملحية أو المخاليط العضوية فقد تكون الكثافة أعلى أو أقل بكثير من 1.00، ويصبح الفارق بين % w/v و% w/w كبيرًا.
كيفية استخدامها
أدخل التركيز الذي تعرفه بالفعل بصيغة % w/v (غرامات المذاب لكل 100 مل). ثم أدخل كثافة المحلول النهائي بالغرام لكل مليلتر (g/mL). اضغط على احسب لتعيد الأداة القيمة المكافئة بصيغة % w/w، إلى جانب كتلة المذاب وكتلة المحلول على أساس 100 مل حتى تتمكن من التحقق من الحساب بنفسك.
إذا لم تكن لديك كثافة مقيسة، فاستخدم 1.00 g/mL كتقدير تقريبي للمحاليل المائية المخففة، لكن تذكّر أن الإجابة عندئذٍ تقريبية فقط.
شرح المعادلة
اعمل على أساس 100 مل. بحكم التعريف، التركيز C بصيغة % w/v يعني وجود C غرامًا من المذاب في تلك الـ100 مل. كتلة المحلول بأكمله هي حجمه مضروبًا في كثافته، أي 100 مضروبة في rho غرامًا، حيث rho هي الكثافة بوحدة g/mL. و% w/w هي كتلة المذاب مقسومة على كتلة المحلول:
$$\%\,w/w = \frac{ \text{solute mass} }{ \text{solution mass} } \times 100 = \frac{ C }{ 100\,\rho } \times 100$$يُختصر عاملا الـ100، فتبقى القاعدة المختصرة:
$$\%\,w/w = \frac{ \%\,w/v }{ \rho }$$هنا rho هي كثافة المحلول بوحدة g/mL. عندما تكون rho أكبر من 1 تخرج % w/w أصغر من % w/v؛ وعندما تكون rho أقل من 1 تخرج % w/w أكبر.
مثال محلول
افترض أن لديك محلولًا بتركيز 20% w/v كثافته المقيسة 1.25 g/mL. على أساس 100 مل يوجد 20 غرامًا من المذاب، وكتلة المحلول هي 100 مضروبة في 1.25 = 125 غرامًا. إذن % w/w هي 20 مقسومة على 125 مضروبة في 100، أي 16% w/w. وباستخدام الاختصار مباشرة، 20 مقسومة على 1.25 تعطي القيمة نفسها 16% w/w.
الأسئلة الشائعة
لماذا أحتاج إلى الكثافة؟ النسبة w/v هي غرامات لكل 100 مل من المحلول، بينما النسبة w/w هي غرامات لكل 100 غرام من المحلول. يتطلب التحويل بين أساس الحجم وأساس الكتلة الكثافة التي تربط المليلترات بالغرامات.
ما الكثافة التي أستخدمها إذا كان لديّ ماء فقط؟ الماء النقي نحو 1.00 g/mL قرب درجة حرارة الغرفة، لذا في المحاليل المائية المخففة تكون % w/w مساوية تقريبًا لـ% w/v. وللدقة مع المحاليل المركزة، قِس الكثافة الحقيقية أو ابحث عنها.
هل يمكن أن تكون % w/w أكبر من % w/v؟ نعم. إذا كان المحلول أقل كثافة من 1.00 g/mL، كما في كثير من المخاليط الكحولية، فإن القسمة على كثافة أقل من 1 تجعل % w/w أكبر من % w/v.
