Что делает этот калькулятор
Этот инструмент переводит концентрацию, записанную как % w/v (масса/объём — граммы растворённого вещества на 100 mL раствора), в % w/w (масса/масса — граммы растворённого вещества на 100 g раствора). Две шкалы совпадают только тогда, когда известна плотность раствора, потому что % w/v измеряется относительно объёма, а % w/w — относительно массы.
Для разбавленных водных растворов плотность близка к 1.00 g/mL, поэтому оба значения почти одинаковы. Для концентрированных сиропов, кислот, рассолов или органических смесей плотность может быть заметно выше или ниже 1.00, и разница между % w/v и % w/w становится значительной.
Как пользоваться
Введите уже известную вам концентрацию в % w/v (граммы растворённого вещества на 100 mL). Затем введите плотность готового раствора в граммах на миллилитр (g/mL). Нажмите «рассчитать», и инструмент вернёт эквивалентное значение % w/w, а также массу растворённого вещества и массу раствора в расчёте на 100 mL, чтобы вы могли сами проверить вычисления.
Если у вас нет измеренной плотности, используйте 1.00 g/mL для приблизительной оценки разбавленных водных растворов, но помните, что в этом случае ответ будет лишь приближённым.
Объяснение формулы
Работаем в расчёте на 100 mL. По определению, концентрация C в % w/v означает, что в этих 100 mL содержится C граммов растворённого вещества. Масса всего раствора равна его объёму, умноженному на плотность, то есть 100 умножить на rho граммов, где rho — плотность в g/mL. % w/w — это масса растворённого вещества, делённая на массу раствора:
$$\%\,w/w = \frac{ \text{solute mass} }{ \text{solution mass} } \times 100 = \frac{ C }{ 100\,\rho } \times 100$$Множители 100 сокращаются, оставляя компактное правило:
$$\%\,w/w = \frac{ \%\,w/v }{ \rho }$$Здесь rho — плотность раствора в g/mL. Когда rho больше 1, % w/w получается меньше, чем % w/v; когда rho меньше 1, % w/w получается больше.
Разобранный пример
Предположим, у вас есть раствор 20% w/v с измеренной плотностью 1.25 g/mL. В расчёте на 100 mL содержится 20 g растворённого вещества, а масса раствора равна 100 умножить на 1.25 = 125 g. Значит, % w/w равен 20 делить на 125, умножить на 100, что даёт 16% w/w. Если использовать короткую формулу напрямую, 20 делить на 1.25 даёт те же 16% w/w.
Часто задаваемые вопросы
Зачем мне нужна плотность? Процент w/v — это граммы на 100 mL раствора, а процент w/w — это граммы на 100 g раствора. Для перевода между объёмной и массовой основой нужна плотность, связывающая миллилитры с граммами.
Какую плотность использовать, если у меня только вода? Чистая вода имеет плотность около 1.00 g/mL при комнатной температуре, поэтому для разбавленных водных растворов % w/w примерно равен % w/v. Для точности с концентрированными растворами измерьте или найдите реальную плотность.
Может ли % w/w быть больше, чем % w/v? Да. Если раствор менее плотный, чем 1.00 g/mL, как многие смеси на основе спирта, деление на плотность меньше 1 делает % w/w больше, чем % w/v.
