この計算ツールでできること
このツールは希釈の式を最終体積V2について解きます。濃度C1・体積V1のストック溶液(原液)を入力すると、希望する最終濃度C2を得るために必要な全体積を算出します。さらに、追加で加えるべき溶媒の量も表示します。これは化学における普遍的な関係式で、研究室はもちろん、料理、ガーデニング、アクアリウムの薬剤添加など、あらゆる場面で活用できます。
使い方
初期濃度(C1)、初期体積(V1)、そして希釈後に得たい目標濃度(C2)を入力します。単位は揃っていれば自由に選べます。C1とC2は同じ濃度単位(M、%、mg/mL、ppm)を、V1とV2は同じ体積単位(mL、L、ガロン)を使ってください。算出されるV2が最終的な全体積で、その差「\(V2 - V1\)」が加えるべき溶媒の量になります。
計算式の解説
溶質の保存則により、希釈の前後で溶けている物質の量は変わりません。つまり \(C1 \cdot V1 = C2 \cdot V2\) が成り立ちます。これを未知数である最終体積について整理すると $$V_2 = \frac{\text{C1} \times \text{V1}}{\text{C2}}$$ となります。C2が分母にあるため、目標濃度が小さいほど最終体積は大きくなります。これは「薄めるほど多くの液体が必要になる」という直感とも一致します。
計算例
10 Mの原液5 mLを使い、最終濃度を2 Mにしたいとします。このとき $$V_2 = \frac{10 \times 5}{2} = \frac{50}{2} = 25\ \text{mL}$$ となります。最初に5 mLあったので、加える溶媒は \(25 - 5 = 20\ \text{mL}\) です。
よくある質問(FAQ)
単位は揃える必要がありますか? はい。C1とC2は同じ濃度単位を使う必要があり、V2はV1と同じ体積単位で算出されます。
濃度を高くする方向に希釈できますか? いいえ。希釈は濃度を下げる操作です。C2がC1より大きい場合、式はV1より小さい体積を返しますが、これは物理的には希釈とは言えません。
C2がゼロのときはどうなりますか? ゼロで割ることは定義できないため、目標濃度0は無効です。本ツールではこれを回避し、0を返します。