このツールでできること
「決まった量の原液を、目標とする(より低い)濃度にするには、最終的に何mLまで希釈すればよいのか?」――実験室でよくあるこの疑問に答えるツールです。希釈の基本式 \(C_1 V_1 = C_2 V_2\) を最終体積 \(V_2\) について解き、さらに加えるべき溶媒(希釈液)の量まで正確に算出します。
使い方
原液の濃度(C1)、使用する原液の体積(V1)、目標とする濃度(C2)を入力します。2つの濃度は同じ単位(モル濃度、mg/mL、%など)に、2つの体積も同じ単位(mL、Lなど)に揃えてください。計算結果として、希釈後の総量である最終体積 \(V_2\) と、加えるべき溶媒量(\(V_2\) から \(V_1\) を引いた値)が表示されます。
計算式の解説
希釈の原理は「溶質の量は変わらない」という点にあります。つまり、希釈前の濃度×体積と、希釈後の濃度×体積は等しくなります。これを式で表すと \(C_1 V_1 = C_2 V_2\) となり、未知の最終体積について解くと $$V_2 = \frac{\text{C1} \times \text{V1}}{\text{C2}}$$ です。希釈する(濃度を下げる)以上、C2 は C1 より小さくなるため、\(V_2\) は必ず \(V_1\) より大きくなります。
計算例
10 M の原液が 5 mL あり、2 M の溶液をつくりたいとします。$$V_2 = \frac{10 \times 5}{2} = 25 \text{ mL}$$ したがって 5 mL の原液を総量 25 mL になるまで希釈すればよく、加える溶媒量は \(25 - 5 = 20\) mL となります。
よくある質問
単位は揃える必要がありますか? はい。C1 と C2 は同じ単位に、V1 と算出される V2 も同じ単位にする必要があります。本ツールは単位の自動換算は行いません。
最終体積を V1 より小さくできますか? いいえ。C2 が C1 より大きい場合は「希釈」ではなく「濃縮」になり、溶媒を加えるだけでは実現できません。必ず C2 が C1 より小さくなるようにしてください。
「加える溶媒量」とは何ですか? 総量を V2 にするために、原液に混ぜ合わせる追加の希釈液(水や緩衝液など)の量を指します。