Công cụ này làm gì
Công cụ này chuyển một nồng độ được viết dưới dạng % w/v (khối lượng/thể tích — số gam chất tan trong 100 mL dung dịch) sang % w/w (khối lượng/khối lượng — số gam chất tan trong 100 g dung dịch). Hai thang đo này chỉ khớp với nhau khi bạn biết khối lượng riêng của dung dịch, bởi vì % w/v được đo theo thể tích còn % w/w được đo theo khối lượng.
Với các dung dịch nước loãng, khối lượng riêng gần bằng 1.00 g/mL, nên hai giá trị gần như giống hệt nhau. Với siro đặc, axit, nước muối hay các hỗn hợp hữu cơ, khối lượng riêng có thể cao hơn hoặc thấp hơn 1.00 khá nhiều, và khoảng cách giữa % w/v và % w/w trở nên đáng kể.
Cách sử dụng
Nhập nồng độ mà bạn đã biết theo % w/v (số gam chất tan trong 100 mL). Sau đó nhập khối lượng riêng của dung dịch thành phẩm theo gam trên mililít (g/mL). Nhấn tính và công cụ sẽ trả về giá trị % w/w tương đương, cùng với khối lượng chất tan và khối lượng dung dịch trên cơ sở 100 mL để bạn có thể tự kiểm tra lại phép tính.
Nếu bạn không có khối lượng riêng đo được, hãy dùng 1.00 g/mL để ước tính sơ bộ cho các dung dịch nước loãng, nhưng hãy nhớ rằng khi đó kết quả chỉ là gần đúng.
Giải thích công thức
Hãy tính trên cơ sở 100 mL. Theo định nghĩa, nồng độ C tính bằng % w/v nghĩa là có C gam chất tan trong 100 mL đó. Khối lượng của toàn bộ dung dịch bằng thể tích nhân với khối lượng riêng, tức là 100 nhân rho gam, trong đó rho là khối lượng riêng tính bằng g/mL. % w/w bằng khối lượng chất tan chia cho khối lượng dung dịch:
$$\%\,w/w = \frac{ \text{solute mass} }{ \text{solution mass} } \times 100 = \frac{ C }{ 100\,\rho } \times 100$$Các thừa số 100 triệt tiêu nhau, để lại quy tắc gọn gàng:
$$\%\,w/w = \frac{ \%\,w/v }{ \rho }$$Ở đây rho là khối lượng riêng của dung dịch tính bằng g/mL. Khi rho lớn hơn 1, % w/w nhỏ hơn % w/v; khi rho nhỏ hơn 1, % w/w lớn hơn % w/v.
Ví dụ minh họa
Giả sử bạn có một dung dịch 20% w/v với khối lượng riêng đo được là 1.25 g/mL. Trên cơ sở 100 mL có 20 g chất tan, và khối lượng dung dịch là 100 nhân 1.25 = 125 g. Vậy % w/w là 20 chia 125, nhân 100, bằng 16% w/w. Dùng cách rút gọn trực tiếp, 20 chia 1.25 cũng cho cùng kết quả 16% w/w.
Câu hỏi thường gặp
Tại sao tôi cần khối lượng riêng? Phần trăm w/v là số gam trong 100 mL dung dịch, còn phần trăm w/w là số gam trong 100 g dung dịch. Việc chuyển đổi giữa cơ sở thể tích và cơ sở khối lượng đòi hỏi khối lượng riêng để liên kết mililít với gam.
Tôi nên dùng khối lượng riêng nào nếu chỉ có nước? Nước tinh khiết có khối lượng riêng khoảng 1.00 g/mL ở nhiệt độ phòng, nên với các dung dịch nước loãng thì % w/w xấp xỉ bằng % w/v. Để chính xác với dung dịch đặc, hãy đo hoặc tra cứu khối lượng riêng thực tế.
% w/w có thể lớn hơn % w/v không? Có. Nếu dung dịch có khối lượng riêng nhỏ hơn 1.00 g/mL, như nhiều hỗn hợp gốc cồn, thì việc chia cho một khối lượng riêng nhỏ hơn 1 sẽ làm cho % w/w lớn hơn % w/v.
