Prosenttilaskuri | w/v-pitoisuuslaskuri

Prosenttiliuoksen laskuri

Prosenttiliuoksen laskuri määrittää, kuinka väkevää liuennut aine on liuoksessa prosentteina ilmaistuna. Liuennutta ainetta kutsutaan soluutiksi. Laskuri jakaa liuenneen aineen massan liuoksen kokonaistilavuudella ja kertoo tuloksen luvulla 100, jolloin tulos ilmoitetaan massa-tilavuusprosenttina eli muodossa % w/v.

Mikä on prosenttiliuos?

Prosenttiliuos ilmoittaa, kuinka paljon liuennutta ainetta liuoksessa on prosentteina. Laboratorioissa ja apteekeissa yleisin muoto on massa-tilavuusprosentti (% w/v): liuenneen aineen grammojen määrä jokaista valmiin liuoksen 100 millilitraa kohti.

10 %:n w/v-liuos sisältää 10 grammaa liuennutta ainetta, ja sen kokonaistilavuus on 100 millilitraa. Näitä 10 grammaa ei lisätä 100 ml:aan liuotinta. Sen sijaan liuennut aine liuotetaan ensin pienempään määrään liuotinta, minkä jälkeen liuotinta lisätään, kunnes kokonaistilavuus on 100 ml. Tämä liuota ja täydennä -menetelmä on tärkeä, koska liuennut aine itse vie tilaa lopullisessa tilavuudessa.

Prosenttiliuoksia (% w/v) käytetään seuraavilla aloilla:

• Apteekkialalla voiteissa, oraaliliuoksissa ja injektionesteissä
• Lääketieteessä paikallispuudutteissa ja antiseptisissa aineissa
• Laboratorioissa puskureissa, värjäysaineissa ja elatusaineissa
• Elintarviketieteessä suolaliemissä, siirapeissa ja peittausliemissä
• Maataloudessa lannoitteiden ja torjunta-aineiden laimennoksissa
• Teollisuus: puhdistusliuokset, pinnoituskylvyt ja jäähdytysnesteet

Prosenttiliuoksen kaava

Massa-tilavuusprosentin kaava on:

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

jossa C on prosenttikonsentraatio (% w/v), m liuenneen aineen massa ja V liuoksen tilavuus.

• Liuenneen aineen massa: liuenneen aineen paino grammoina. Se ei voi olla negatiivinen.
• Liuoksen tilavuus: valmiin liuoksen kokonaistilavuus millilitroina. Sen on oltava suurempi kuin nolla.

Jos annettu tilavuus on nolla tai negatiivinen, kelvollista prosenttiarvoa ei voida näyttää. Laskuri näyttää numeron sijaan viestin: ”Kokonaistilavuuden on oltava suurempi kuin nolla.” Jos annettu liuenneen aineen massa on negatiivinen, laskuri näyttää viestin ”Liuenneen aineen määrä ei voi olla negatiivinen.”

Prosenttipitoisuuden laskeminen: esimerkki

Laborantti liuottaa 5 grammaa yhdistettä veteen ja lisää vettä niin paljon, että liuoksen tilavuudeksi tulee 250 millilitraa.

Prosenttipitoisuus = (5 g ÷ 250 ml) × 100 = 2,00 %

Liuos on 2,00 % w/v.

Kaava voidaan järjestää myös uudelleen, jolloin voidaan laskea tiettyä prosenttipitoisuutta varten tarvittava liuenneen aineen massa:

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

jossa m on liuenneen aineen massa grammoina, C tavoiteprosenttipitoisuus ja V liuoksen tilavuus millilitroina.

Esimerkiksi 50 ml:n 2 %:n liuoksen valmistamiseen tarvittava massa on (2 × 50) ÷ 100 = 1 gramma.

Laskurin käyttö

Anna liuenneen aineen massa grammoina ja liuoksen kokonaistilavuus millilitroina. Tulos päivittyy arvojen muuttuessa.

• Tulokset näytetään yleensä kahden desimaalin tarkkuudella, esimerkiksi 2,00 %.
• Jos tulos on suurempi kuin 1 000 %, se näytetään tieteellisessä merkintätavassa, esimerkiksi tulos 1 200 % näytetään muodossa 1.20e+3%.
• Pylväskaavio näyttää liuenneen aineen osuuden kokonaistilavuudesta. Pylväs muuttuu punaiseksi ja sen tekstiksi tulee ”>100 %”, kun prosenttiosuus ylittää arvon 100.
• Kopiointipainike kopioi tuloksen täsmälleen siinä muodossa kuin se näytetään, myös prosenttimerkin.
• Nollaa tai sitä pienempi tilavuus ei aiheuta laskennan epäonnistumisesta kertovaa virheilmoitusta. Sen sijaan näytetään validointiviesti, jossa pyydetään antamaan nollaa suurempi tilavuus.
• Yli 100 %:n tulos on matemaattisesti kelvollinen, mutta yleensä se tarkoittaa, että yksikkö on mennyt sekaisin, esimerkiksi millilitrojen sijaan on annettu litroja.

Muita pitoisuuden yksiköitä

Massa-tilavuusprosentti (w/v) on yksi useista tavoista ilmaista liuoksen pitoisuus.

• Moolisuus (M): liuenneen aineen moolien määrä liuoksen litraa kohti. Käytetään kemiallisissa reaktioissa ja stoikiometriassa.
• Molaliteetti (m): liuenneen aineen moolien määrä liuottimen kilogrammaa kohti. Se ei muutu lämpötilan mukaan, koska se perustuu massaan eikä tilavuuteen.
• Miljoonasosapitoisuus (ppm): liuenneen aineen massa miljoonaa liuososaa kohti. Käytetään hyvin pienille määrille; 1 ppm vastaa 0,0001 %.
• Massa-massaprosentti (% w/w): liuenneen aineen grammojen määrä jokaista liuoksen 100 grammaa kohti. Yleinen voiteissa ja salvoissa.
• Tilavuus-tilavuusprosentti (% v/v): liuenneen aineen millilitrimäärä jokaista liuoksen 100 ml millilitraa kohti. Käytetään nesteseoksissa, kuten juoman alkoholipitoisuuden ilmoittamiseen.

Usein kysyttyä

Mikä on prosenttiliuos?

Prosenttiliuos ilmoittaa liuenneen aineen määrän liuoksessa prosenttiosuutena kokonaismassasta tai -tilavuudesta. Massa-tilavuusmuoto (% w/v) ilmoittaa liuenneen aineen grammoina jokaista 100 millilitraa liuosta kohti.

Miten liuoksen prosenttipitoisuus lasketaan?

Jaa liuenneen aineen massa grammoina liuoksen tilavuudella millilitroina ja kerro tulos luvulla 100. Esimerkiksi 10 grammaa suolaa 200 millilitrassa liuosta antaa tulokseksi (10 ÷ 200) × 100 = 5 %.

Mikä ero on w/v-, w/w- ja v/v-prosenttien välillä?

w/v tarkoittaa liuenneen aineen grammoja jokaista 100 ml liuoksen millilitraa kohti. w/w tarkoittaa liuenneen aineen grammoja jokaista 100 liuoksen grammaa kohti. v/v tarkoittaa liuenneen aineen millilitroja jokaista 100 ml liuoksen millilitraa kohti, ja sitä käytetään, kun sekä liuennut aine että liuotin ovat nesteitä.

Miksi tulokseni on yli 100 %?

Yli 100 %:n tulos tarkoittaa, että liuenneen aineen massa grammoina on suurempi kuin liuoksen tilavuus millilitroina. Tämä on matemaattisesti mahdollista, mutta yleensä se tarkoittaa, että yksikkö on annettu väärin, esimerkiksi litroina millilitrojen sijaan.

Miten valmistan 10 %:n liuoksen?

Kerro tavoiteprosentti tavoitetilavuudella ja jaa tulos luvulla 100. 500 ml:n 10 %:n liuosta varten: (10 × 500) ÷ 100 = 50 grammaa liuennutta ainetta. Liuota 50 grammaa pienempään kuin 500 ml:n liuotintilavuuteen ja lisää sitten liuotinta, kunnes kokonaistilavuus on 500 ml.

Voiko tätä laskuria käyttää nestemäisille liuenneille aineille?

Tämä laskuri laskee massa-tilavuusprosentin, jossa liuenneen aineen määrä ilmoitetaan massana. Jos nestemäisen liuenneen aineen määrä mitataan tilavuutena, käytä sen sijaan tilavuus-tilavuusprosenttia: (liuenneen aineen tilavuus ÷ liuoksen tilavuus) × 100.