什么是回收率?
回收率用来衡量在重结晶、过滤、萃取或柱层析等纯化步骤后,你成功回收了多少目标物质。它把最终收集到的纯化产物质量与起始投入的质量相比较,并以百分比表示。回收率高,说明操作效率好、损失少;回收率低,则往往意味着副反应、机械操作过程中的损耗,或者产物溶解在母液中而流失。
如何使用本计算器
只需填入两个数值:操作后回收到的质量,以及最初开始时的质量,两者使用相同的单位(这里用克,但只要单位一致,用任何单位都可以)。计算器会用回收质量除以初始质量,再乘以 100,同时给出整个过程中损失的质量。
公式详解
核心公式为 回收率 = (回收质量 ÷ 初始质量) × 100。
$$\text{回收率} = \frac{\text{回收质量 (g)}}{\text{初始质量 (g)}} \times 100\%$$
由于这是两个同类量的比值,单位会相互约去,因此只要两个数字使用同一单位,无论是克、毫克还是摩尔都可以。结果超过 100% 通常并不代表产物真的增多,而是残留溶剂、杂质或称量误差所致。
实例演算
假设你用 1.50 g 粗产物进行重结晶,最终回收到 1.20 g 纯化晶体。回收率 = (1.20 ÷ 1.50) × 100 = 80%,损失 0.30 g。
$$\text{回收率} = \frac{1.20}{1.50} \times 100 = 80\%$$
对于一次重结晶来说,这是相当不错的典型回收率。
常见问题
回收率和产率是一回事吗?不是。产率(percent yield)比较的是实际产物与反应理论最大产量之间的关系;而回收率比较的是纯化过程中你最终得到的量与投入的量——这其中并不涉及化学反应。
回收率可以超过 100% 吗?从数学上讲可以,但在实际操作中,这通常意味着样品没有干燥彻底、夹带了溶剂或含有杂质。请将样品充分干燥后重新称量。
多少回收率才算好?这取决于具体技术,但重结晶的回收率一般在 60%–90% 之间。多次纯化步骤会使损失叠加,从而降低总体回收率。