混合計算ツールとは?
このツールは、濃度の異なる2つの溶液を混ぜ合わせる「混合問題(天びん算・アリゲーション)」を解くための計算ツールです。それぞれの溶液の体積と濃度を入力するだけで、混ぜ合わせた後の濃度、合計体積、そして純溶質の総量を自動で算出します。化学の実験、薬剤の調合、農薬や肥料の希釈、料理での味付けなど、濃さの違う液体を混ぜるあらゆる場面で活躍します。
使い方
まず溶液1の体積と濃度(パーセント)を入力し、続いて溶液2についても同じように入力します。体積の単位はmL・L・ガロンなど何でも構いませんが、2つの溶液で必ず同じ単位をそろえてください。濃度はパーセント(%)で入力します。あとは計算ボタンを押すだけで、混合後の濃度が表示されます。
計算式の解説
溶液を混ぜても、純粋な溶質の量そのものは変わりません(保存されます)。各溶液に含まれる溶質量は「濃度 × 体積」で求められます。2つの溶質量を合計し、それを合計体積で割れば、最終濃度が得られます。
$$c_f = \frac{c_1 \cdot V_1 + c_2 \cdot V_2}{V_1 + V_2}$$
逆に、目標とする最終濃度が決まっていて「溶液1をどれだけ加えればよいか」を知りたい場合は、式を変形して次のように求められます。$$x = \frac{V_2 (c_2 - c_f)}{c_f - c_1}$$
計算例
10%の溶液100 mLと、50%の溶液300 mLを混ぜる場合を考えます。純溶質 \(=\frac{10 \times 100 + 50 \times 300}{100} = \frac{1000 + 15000}{100} = 160\) 単位。合計体積 \(= 400\) mL。最終濃度 $$=\frac{10 \cdot 100 + 50 \cdot 300}{400} = \frac{16000}{400} = 40\%$$ つまり、できあがった混合液は濃度40%で、純溶質を160単位含むことになります。
よくある質問
2つの体積は同じ単位でなければいけませんか? はい。加重平均を正しく計算するため、両方の体積は必ず同じ単位にそろえる必要があります。
水(0%)と原液を混ぜることはできますか? もちろん可能です。片方の濃度を0%に設定すれば、純粋な溶媒で希釈するケースを再現できます。
両方の体積を0にしたらどうなりますか? このツールはゼロ除算を防ぐ仕組みになっており、その場合は最終濃度として0を返します。