Masės Procentų Skaičiuoklė - Apskaičiuokite Svorio Procentą Mišiniuose

Kas yra masės procentinė dalis?

Masės procentinė dalis, dar vadinama procentine masės dalimi arba w/w %, yra vieno mišinio komponento masė, padalyta iš bendros mišinio masės ir padauginta iš 100. Ji parodo, kokią mišinio masės dalį sudaro vienas ingredientas, pavyzdžiui, druska fiziologiniame tirpale arba varis bronzos lydinyje.

Masės procentinė dalis nesikeičia dėl temperatūros, nes pati masė kaitinama ar vėsinama neišsiplečia ir nesusitraukia. Todėl tai yra stabilus koncentracijos apibūdinimo būdas, kitaip nei tūriu pagrįsti matavimai.

Masės procentinės dalies formulė

$\text{Masės procentinė dalis} = \frac{\text{Komponento masė}}{\text{Bendra mišinio masė}} \times 100\%$

• Komponento masė: matuojamos vienos medžiagos masė.
• Bendra mišinio masė: bendra visų mišinyje esančių medžiagų, įskaitant patį komponentą, masė.

Abi masės turi būti išreikštos tais pačiais vienetais, pavyzdžiui, gramais arba kilogramais. Dalybos metu vienetas sutrumpėja, todėl rezultatas yra paprasta procentinė išraiška, nesvarbu, koks vienetas buvo naudojamas, jei tik abiem atvejais jis vienodas.

Kaip apskaičiuoti masės procentinę dalį

1. Pasverkite komponentą. Tai ingredientas, kurio dalį norite sužinoti.
2. Pasverkite visą mišinį. Į jį įeina komponentas ir visos kitos su juo sumaišytos medžiagos.
3. Padalykite komponento masę iš bendros masės.
4. Padauginkite rezultatą iš 100, kad gautumėte procentinę išraišką.

Masės procentinė dalis visada yra nuo 0 % iki 100 %. Už šio intervalo ribų esantis rezultatas reiškia, kad bendra masė išmatuota neteisingai arba komponento masė įvesta didesnė už bendrą masę.

Mišinyje, kurį sudaro keli komponentai, visų komponentų masės procentinės dalys sudaro 100 %. Tai yra naudinga patikra: jei daugiakomponenčio mišinio procentinės dalys sudaro 97 % arba 103 %, vienas iš matavimų yra netikslus.

Skaičiavimo pavyzdys

Pavyzdys 1: fiziologinis tirpalas. Laboratorijos technikas ištirpina 25 g natrio chlorido vandenyje ir gauna 100 g bendros tirpalo masės.

Masės procentinė dalis = (25 g / 100 g) × 100 % = 25 %

Pavyzdys 2: tabletės sudėtis. Tabletė sveria 200 mg ir joje yra 5 mg veikliosios medžiagos.

Masės procentinė dalis = (5 mg / 200 mg) × 100 % = 2,5 %

Likusius 97,5 % sudaro rišikliai ir užpildai – neaktyviosios medžiagos, laikančios tabletę kartu.

Pavyzdys 3: bronzos lydinys. Bronzos mėginyje yra 750 g vario, o bendra mėginio masė yra 1000 g.

Masės procentinė dalis = (750 g / 1000 g) × 100 % = 75 %

Pavyzdys 4: cukrus grūdų batonėlyje. 125 g grūdų batonėlyje yra 15 g cukraus.

Masės procentinė dalis = (15 g / 125 g) × 100 % = 12 %

Susijusios formulės

Komponento masės radimas pagal norimą masės procentinę dalį (P) ir bendrą masę:

M_komponento = (P × M_bendra) ÷ 100

Pavyzdys: 125 g produkto, kurio masėje yra 12 % cukraus, yra (12 × 125) ÷ 100 = 15 g cukraus.

Bendros masės, reikalingos norimai masės procentinei daliai, radimas:

M_bendra = (M_komponento × 100) ÷ P

Pavyzdys: norint iš 5 g vaisto pagaminti 2,5 % koncentracijos preparatą, reikalinga bendra masė yra (5 × 100) ÷ 2,5 = 200 g.

Masės procentinės dalies skaičiuoklės naudojimas

Įveskite komponento masę ir bendrą mišinio masę. Abiejuose laukeliuose nurodyti gramai, tačiau galima naudoti bet kurį masės vienetą, jei abiejuose laukeliuose naudojamas tas pats, nes dalijant vienetas sutrumpėja. Skaičiuoklė padalija komponento masę iš bendros masės, padaugina iš 100 ir parodo masės procentinę dalį, suapvalintą iki dviejų skaitmenų po kablelio. Po rezultatu esanti juosta rodo tą pačią proporciją, pažymėtą ties 0 %, 50 % ir 100 %. Kopijavimo mygtukas nukopijuoja rezultatą. Atkūrimo mygtukas grąžina laukeliuose pavyzdines reikšmes: 25 g ir 100 g, kurios duoda 25 %.

Tuščiame laukelyje parodomas raginimas įvesti reikšmes, o ne raudonas klaidos pranešimas. Skaičiuoklė rodo klaidą, jei masė neigiama, bendra masė lygi nuliui arba komponento masė didesnė už bendrą masę. Laukelis, kuriame įvesta netinkama skaitinė reikšmė, pažymimas šalia jo. Skaičiuoklė negali aptikti vienos dažnos klaidos: masės sumaišymo su tūriu. Jei skystis išmatuotas mililitrais, prieš įvesdami duomenis pirmiausia paverskite tūrį į masę, naudodami skysčio tankį.

Taip pat atminkite, kad komponentas yra bendros masės dalis, o ne atskiras nuo jos kiekis. Jei 10 g druskos ištirpinama 90 g vandens, bendra masė yra 100 g, o ne 90 g.

Masės procentinė dalis ir kiti koncentracijos vienetai

Masės procentinė dalis yra vienas iš kelių koncentracijos išraiškos būdų, o kiekvienas jų tinka skirtingoms situacijoms.

• Tūrio procentinė dalis (v/v %) dažnai naudojama maišant skysčius, pavyzdžiui, nurodant alkoholio kiekį gėrime. Ją lengviau išmatuoti matavimo indu nei svarstyklėmis, tačiau dėl temperatūros ji šiek tiek kinta, nes skysčiai šildomi plečiasi.
• Moliškumas (mol/L) nurodo molekulių skaičių tirpalo tūrio vienete. Chemikai jį naudoja reakcijoms apibūdinti, nes reakcijos priklauso nuo esančių molekulių skaičiaus, o ne jų masės.
• Molialumas (mol/kg) nurodo molekulių skaičių tirpiklio masės vienete. Kadangi naudojama masė, o ne tūris, ši reikšmė nesikeičia dėl temperatūros, todėl yra naudinga tiksliems fizikinės chemijos darbams.
• Milijoninės dalys (ppm) ir milijardinės dalys (ppb) apibūdina labai mažas koncentracijas, dažnai naudojamas aplinkos tyrimuose. Masės procentinę dalį padauginus iš 10 000, ji perskaičiuojama į ppm.
• Molio dalis lygina vienos medžiagos molekulių skaičių su bendru esančių molekulių skaičiumi. Ji naudojama termodinamikos ir fazių pusiausvyros skaičiavimuose.

Masės procentinė dalis pasirenkama, kai reikia paprasto, nuo temperatūros nepriklausančio sudėties pagal masę rodiklio, pavyzdžiui, apibūdinant lydinį, farmacinę kompoziciją arba maisto produkto sudedamųjų dalių sąrašą.

Istorija

Prieš atsirandant tikslioms svarstyklėms, metalo apdirbėjai maišė varį ir alavą bronzai gaminti, naudodami apytiksles proporcijas, o ne tikslius procentus. Kiekybinė chemija susiformavo vėlyvajame 1700-ųjų laikotarpyje dėl Antoine'o Lavoisier darbų. Jo eksperimentai parodė, kad cheminėse reakcijose masė išlieka. Šis principas leido apibūdinti medžiagos sudėtį ją tiksliai pasveriant.

1800-aisiais chemikai standartizavo sudėties matavimo metodus, o masės procentinė dalis tapo įprastu rezultatų pateikimo būdu, nes ją buvo lengva suprasti: nurodytas procentas reiškė tiek gramų iš kiekvieno 100 gramų. 20-ajame amžiuje sukurti elektroniniai svarstyklių prietaisai šiuos matavimus padarė gerokai tikslesnius ir padėjo plėtoti tokias sritis kaip farmacijos gamyba, kur ingredientų kiekiai turi būti griežtai kontroliuojami.

Dažnai užduodami klausimai

Kam naudojama masės procentinė dalis? Ji apibūdina medžiagos koncentraciją mišinyje pagal masę. Ji naudojama chemijoje, farmacijoje, maisto produktų ženklinime ir metalurgijoje, siekiant nurodyti, kokią mišinio masės dalį sudaro vienas ingredientas.

Kuo masės procentinė dalis skiriasi nuo tūrio procentinės dalies? Masės procentinė dalis apskaičiuojama masę dalijant iš masės, o tūrio procentinė dalis – tūrį dalijant iš tūrio. Masė nesikeičia dėl temperatūros, todėl masės procentinė dalis yra stabilesnė. Keičiantis temperatūrai tūris gali plėstis arba trauktis, todėl tūrio procentinė dalis gali šiek tiek kisti.

Ar masės procentinė dalis gali būti didesnė nei 100 %? Ne. Komponento masė negali būti didesnė už bendrą mišinio, kuriame jis yra, masę, nes į bendrą masę įeina ir pats komponentas. Didesnis nei 100 % rezultatas reiškia, kad matavimo reikšmė įvesta neteisingai.

Ar komponento ir bendros masės vienetai turi sutapti? Taip. Abi reikšmės turi būti išreikštos tuo pačiu masės vienetu, pavyzdžiui, gramais arba kilogramais. Konkretus vienetas nesvarbus, nes dalijant jis sutrumpėja.

Ką daryti, jei masės procentinė dalis yra labai maža? Kai koncentracija mažesnė nei maždaug 0,01 %, paprastai lengviau skaityti milijoninėmis dalimis (ppm) arba milijardinėmis dalimis (ppb) išreikštas reikšmes. Norėdami perskaičiuoti masės procentinę dalį į ppm, padauginkite ją iš 10 000.

Ar masės procentinę dalį galima naudoti dujoms? Taip, tačiau dujoms dažniau naudojama tūrio arba molio procentinė dalis, nes dujų kiekis paprastai matuojamas pagal tūrį. Masės procentinė dalis vis dar naudojama ore skendinčioms dalelėms, pavyzdžiui, dulkėms ar aerozolinei taršai, apibūdinti.

Šaltiniai

1. Nacionalinis standartų ir technologijos institutas, SI vienetai
2. Amerikos chemikų draugija, Lavoisier ir masės tvermės dėsnis
3. Chemistry LibreTexts, Masės procentinė dalis
4. Purdue universiteto chemija, Procentinė sudėtis