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輸入計算

數學公式

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結果

滲透濃度
0.3
Osmol/L
滲透濃度(mOsmol/L) 300

什麼是滲透濃度?

滲透濃度(Osmolarity)用來衡量溶液中所有溶質粒子的總濃度,單位為每公升的滲透莫耳數(Osmol/L)。它與莫耳濃度不同:莫耳濃度計算的是溶質的「分子數」,而滲透濃度計算的是「解離後的個別粒子數」。以食鹽 NaCl 為例,溶於水後會解離成兩個離子(Na⁺ 與 Cl⁻),因此它的滲透濃度是莫耳濃度的兩倍。本計算器會將溶質的莫耳濃度乘上凡特荷夫因子(van't Hoff factor),同時給出 Osmol/L 與 mOsmol/L 兩種數值。

展示溶質在水中解離成多個粒子的示意圖
滲透濃度計算的是溶解粒子的總數而非分子數,因此會解離的溶質貢獻更多。

如何使用本計算器

先輸入溶質的莫耳濃度(單位 mol/L),再輸入凡特荷夫因子 \(i\) —— 也就是每一個化學式單位溶解後會產生的粒子數。對於不會解離的分子(如葡萄糖)使用 \(i = 1\);NaCl 或 KCl 使用 \(i = 2\);CaCl₂ 或 Na₂SO₄ 則使用 \(i = 3\)。結果會即時更新。

公式解析

核心公式為 $$\text{滲透濃度} = i \times M$$ 其中 \(M\) 為莫耳濃度(mol/L),\(i\) 則是無單位的解離粒子數。若溶液中含有多種溶質,總滲透濃度就是各成分 \(i \times M\) 的加總。若要換算成毫滲透莫耳(mOsmol),只需再乘以 1000。

將滲透濃度與凡特何夫因子乘莫耳濃度關聯的公式
滲透濃度等於凡特何夫因子 \(i\) 乘以莫耳濃度 \(M\)。

範例試算

以 0.15 mol/L 的 NaCl 溶液為例(可視為生理食鹽水的近似值)。NaCl 會解離成 2 個離子,因此 \(i = 2\)。滲透濃度 $$= 2 \times 0.15 = 0.30 \text{ Osmol/L}$$ 等於 300 mOsmol/L —— 與人體血漿的生理數值相當接近。

常見問題

滲透濃度(osmolarity)與滲透重量莫耳濃度(osmolality)有什麼差別?滲透濃度是以「每公升溶液」為基準;滲透重量莫耳濃度則是以「每公斤溶劑」為基準。對於稀薄的水溶液而言,兩者數值幾乎相同。

該使用哪一個凡特荷夫因子?請使用該化合物解離成的離子數。在高濃度下,由於離子配對(ion pairing)的影響,實際的因子會略低於理想值。

這個計算器可以用在混合溶液嗎?可以 —— 分別計算每一種溶質的滲透濃度,再將各數值加總即可。

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