حاسبة محلول النسبة المئوية | حاسبة التركيز بالوزن/الحجم

حاسبة النسبة المئوية للمحلول

تحسب حاسبة النسبة المئوية للمحلول مدى تركّز مادة مذابة في محلول، معبَّراً عنه بنسبة مئوية. تُسمّى المادة المذابة المذاب. تقسم الحاسبة كتلة المذاب على الحجم الكلي للمحلول وتضرب الناتج في 100، لتعطي نتيجة بوحدة النسبة المئوية للكتلة/الحجم، وتُكتب % w/v.

ما هو المحلول المئوي؟

يوضّح المحلول ذو النسبة المئوية مقدار المذاب الموجود في محلول، كنسبة مئوية. وأكثر صيغه شيوعاً في المختبرات والصيدليات هي النسبة المئوية للكتلة/الحجم (% w/v): عدد غرامات المذاب في كل 100 ملليلتر من المحلول النهائي.

يحتوي محلول بتركيز 10% w/v على 10 غرامات من المذاب في حجم كلي قدره 100 ملليلتر. ولا تُضاف هذه الغرامات 10 إلى 100 ملتر من المذيب. بل يُذاب المذاب أولاً في كمية أصغر من المذيب، ثم يُضاف المزيد من المذيب حتى يصل الحجم الكلي إلى 100 ملتر. وتهم طريقة «الإذابة ثم استكمال الحجم» لأن المذاب نفسه يشغل حيزاً من الحجم النهائي.

تُستخدم المحاليل ذات النسبة المئوية (% w/v) في:

• الصيدلة، لتحضير الكريمات والمحاليل الفموية والحقن
• الطب، لأدوية التخدير الموضعي والمطهرات
• المختبرات، لتحضير المحاليل المنظمة والأصبغة وأوساط الزرع
• علوم الأغذية، لتحضير المحاليل الملحية والشرابات وسوائل التخليل
• الزراعة، لتخفيفات الأسمدة والمبيدات
• الصناعة، لمحاليل التنظيف وأحواض الطلاء وسوائل التبريد

صيغة النسبة المئوية للمحلول

صيغة حساب التركيز بالنسبة إلى الكتلة/الحجم هي:

$C = \frac{m}{V} \times 100$

حيث C هو تركيز النسبة المئوية (% w/v)، وm كتلة المذاب، وV حجم المحلول.

• كتلة المذاب: وزن المادة المذابة، بالغرام. ولا يمكن أن تكون سالبة.
• حجم المحلول: الحجم الكلي للمحلول النهائي، بالملليلتر. ويجب أن يكون أكبر من الصفر.

إذا كان الحجم المُدخل صفراً أو سالباً، فلا توجد نسبة مئوية صالحة لعرضها. وتعرض الحاسبة رسالة بدلاً من رقم: «يجب أن يكون الحجم الكلي أكبر من الصفر». وإذا كانت كتلة المذاب المُدخلة سالبة، تعرض الرسالة «لا يمكن أن تكون كمية المذاب سالبة».

كيفية حساب التركيز بالنسبة المئوية: مثال

يذيب فنيّ 5 غرامات من مركب في كمية كافية من الماء لتحضير 250 ملليلتر من المحلول.

التركيز بالنسبة المئوية = (5 غرام ÷ 250 ملتر) × 100 = 2.00%

تركيز المحلول 2.00% w/v.

يمكن أيضاً إعادة ترتيب الصيغة لإيجاد كتلة المذاب اللازمة للوصول إلى نسبة مئوية مستهدفة:

$m = \frac{C \times V}{100}$

حيث m هي كتلة المذاب بالغرامات، وC النسبة المئوية المستهدفة، وV حجم المحلول بالملليلترات.

مثال: لتحضير 50 ملتر من محلول بتركيز 2%، تكون الكتلة المطلوبة هي (2 × 50) ÷ 100 = 1 غرام.

استخدام الحاسبة

أدخل كتلة المذاب بالغرام والحجم الكلي للمحلول بالملليلتر. وتتحدّث النتيجة مع تغيّر القيم.

• تُعرض النتائج عادةً بمنزلتين عشريتين، مثل 2.00%.
• إذا زادت النتيجة على 1,000%، فتُعرض بدلاً من ذلك بالصيغة العلمية، مثل 1.20e+3% لنتيجة قدرها 1,200%.
• يوضّح مخطط شريطي حصة المذاب من الحجم الكلي. ويتحوّل الشريط إلى اللون الأحمر ويعرض ">100%" عندما تتجاوز النسبة 100.
• ينسخ زر النسخ النتيجة تماماً كما تظهر، بما في ذلك علامة %.
• لا يسبب الحجم الذي يساوي صفراً أو يقل عنه رسالة خطأ تفيد بفشل الحساب. بل يُظهر رسالة تحقق واضحة تطلب إدخال حجم أكبر من الصفر.
• تكون النتيجة التي تتجاوز 100% صحيحة رياضياً، لكنها تشير عادةً إلى إدخال وحدة غير صحيحة، مثل إدخال اللترات بدلاً من الملليلترات المتوقعة.

وحدات التركيز ذات الصلة

النسبة المئوية (w/v) إحدى الطرق المتعددة للتعبير عن تركيز المحلول.

• المولارية (M): عدد مولات المذاب لكل لتر من المحلول. تُستخدم في التفاعلات الكيميائية والحسابات الستوكيومترية.
• المولالية (m): عدد مولات المذاب لكل كيلوغرام من المذيب. ولا تتغير مع درجة الحرارة لأنها تعتمد على الكتلة لا الحجم.
• الأجزاء في المليون (ppm): كتلة المذاب لكل مليون جزء من المحلول. تُستخدم للكميات الصغيرة جداً؛ إذ تساوي 1 ppm مقدار 0.0001%.
• النسبة المئوية للوزن/الوزن (% w/w): غرامات المذاب لكل 100 غرام من المحلول. وتشيع في الكريمات والمراهم.
• النسبة المئوية للحجم/الحجم (% v/v): ملليلترات المذاب لكل 100 ملتر من المحلول. وتُستخدم في المخاليط السائلة، مثل محتوى الكحول في مشروب.

الأسئلة الشائعة

ما هو المحلول المئوي؟

يوضّح المحلول ذو النسبة المئوية كمية المذاب في محلول باعتبارها نسبة مئوية من الحجم أو الكتلة الكليين. ويعطي شكل الكتلة/الحجم (% w/v) غرامات المذاب لكل 100 ملليلتر من المحلول.

كيف تحسب النسبة المئوية للمحلول؟

اقسم كتلة المذاب بالغرام على حجم المحلول بالملليلتر، ثم اضرب الناتج في 100. فمثلاً، ينتج عن وجود 10 غرامات من الملح في 200 ملليلتر من المحلول: (10 ÷ 200) × 100 = 5%.

ما الفرق بين w/v وw/w وv/v؟

تشير w/v إلى غرامات المذاب لكل 100 ملتر من المحلول. وتشير w/w إلى غرامات المذاب لكل 100 غرام من المحلول. وتشير v/v إلى ملليلترات المذاب لكل 100 ملتر من المحلول، وتُستخدم عندما يكون المذاب والمذيب سائلين.

لماذا تزيد نتيجتي على 100%؟

تعني النتيجة التي تزيد على 100% أن كتلة المذاب بالغرام أكبر من حجم المحلول بالملليلتر. وهذا صحيح رياضياً، لكنه يعني عادةً إدخال وحدة بصورة خاطئة، مثل استخدام اللترات بدلاً من الملليلترات.

كيف أحضّر محلولاً بتركيز 10%؟

اضرب النسبة المئوية المستهدفة في الحجم المستهدف، ثم اقسم الناتج على 100. لتحضير 500 ملتر من محلول تركيزه 10%: (10 × 500) ÷ 100 = 50 غراماً من المذاب. أذب 50 غراماً في كمية أقل من 500 ملتر من المذيب، ثم أضف المذيب حتى يصل الحجم الكلي إلى 500 ملتر.

هل يمكن استخدام هذه الحاسبة للمذابات السائلة؟

تحسب هذه الحاسبة النسبة المئوية للكتلة/الحجم، التي تتعامل مع المذاب باعتباره كتلة مقاسة. أما المذاب السائل المقاس بالحجم، فاستخدم له النسبة المئوية للحجم/الحجم بدلاً من ذلك: (حجم المذاب ÷ حجم المحلول) × 100.