Aprēķiniet atšķaidījuma koeficientu, ievadot sākotnējās un galīgās tilpnes. Būtiski laboratorijas darbam, ķīmijai un farmaceitiskajām sagatavēm, lai noteiktu šķīduma koncentrācijas izmaiņas.
Atšķaidījuma faktors ir svarīgs mērījums laboratorijas zinātnēs, farmaceitiskajās sagatavošanās un ķīmiskajos procesos, kas kvantificē, cik tālu šķīdums ir atšķaidīts. Tas attēlo attiecību starp galīgo tilpumu un sākotnējo tilpumu šķīdumā pēc atšķaidīšanas. Mūsu Atšķaidījuma faktora kalkulators nodrošina vienkāršu, precīzu veidu, kā noteikt šo svarīgo vērtību, palīdzot zinātniekiem, laboratorijas tehniķiem un studentiem nodrošināt precīzu šķīdumu sagatavošanu. Neatkarīgi no tā, vai strādājat analītiskajā ķīmijā, bioķīmijā vai farmaceitiskajā formulēšanā, izpratne un pareiza atšķaidījuma faktoru aprēķināšana ir būtiska eksperimentālās precizitātes un reproducējamības nodrošināšanai.
Atšķaidījuma faktors ir skaitlisks vērtējums, kas norāda, cik reizes šķīdums ir kļuvis atšķaidīts pēc šķīdinātāja pievienošanas. Matemātiski to izsaka šādi:
Piemēram, ja jūs atšķaidāt 5 mL krājuma šķīduma līdz galīgajam tilpumam 25 mL, atšķaidījuma faktors būs 5 (aprēķināts kā 25 mL ÷ 5 mL). Tas nozīmē, ka šķīdums ir 5 reizes atšķaidīts salīdzinājumā ar oriģinālo.
Atšķaidījuma faktora aprēķināšanai tiek izmantota vienkārša formula:
Kur:
Abām tilpumam jābūt izteiktām vienādās vienībās (piemēram, mililitros, litros vai mikrolitros), lai aprēķins būtu derīgs. Pats atšķaidījuma faktors ir bezdimensiju skaitlis, jo tas attēlo divu tilpumu attiecību.
Apskatīsim vienkāršu piemēru:
Sākotnējā tilpums: 2 mL koncentrēta šķīduma
Galīgā tilpums: 10 mL pēc šķīdinātāja pievienošanas
Tas nozīmē, ka šķīdums tagad ir 5 reizes atšķaidīts salīdzinājumā ar oriģinālo.
Mūsu kalkulators ļauj ātri un bez kļūdām noteikt atšķaidījuma faktoru:
Kalkulators arī sniedz vizuālu attēlojumu par relatīvajām tilpumiem, lai palīdzētu jums labāk izprast atšķaidīšanas procesu.
Mūsu kalkulators sniedz rezultātus, kas noapaļoti līdz četriem decimālcipariem, lai nodrošinātu precizitāti. Šāds precizitātes līmenis ir pietiekams lielākajai daļai laboratorijas pielietojumu, taču jūs varat pielāgot noapaļošanu atbilstoši savām konkrētajām vajadzībām.
Analītiskajā ķīmijā un bioķīmijā atšķaidījuma faktori ir būtiski:
Farmaceiti un farmaceitiskie zinātnieki izmanto atšķaidījuma faktorus:
Medicīnas laboratorijas tehnologi paļaujas uz atšķaidījuma faktoriem:
Pētnieki dažādās disciplīnās izmanto atšķaidījuma aprēķinus:
Apskatīsim pilnīgu praktisku piemēru, kā izmantot atšķaidījuma faktoru laboratorijas vidē:
Jums jāizveido 50 mL 0.1 M NaCl šķīduma no 2.0 M NaCl krājuma šķīduma.
Nepieciešamais atšķaidījuma faktors = Sākotnējā koncentrācija ÷ Galīgā koncentrācija = 2.0 M ÷ 0.1 M = 20
Krājuma šķīduma tilpums = Galīgā tilpums ÷ Atšķaidījuma faktors = 50 mL ÷ 20 = 2.5 mL
Atšķaidījuma faktors = Galīgā tilpums ÷ Sākotnējā tilpums = 50 mL ÷ 2.5 mL = 20
Tas apstiprina, ka mūsu 0.1 M NaCl šķīdums ir pareizi sagatavots ar atšķaidījuma faktoru 20.
Bieži atšķaidījuma faktoru pielietojums ir sērijveida atšķaidījumu izveide, kur katrs atšķaidījums kalpo kā sākumpunkts nākamajam atšķaidījumam sērijā.
Sākot ar krājuma šķīdumu:
Kumulatīvais atšķaidījuma faktors pēc trim atšķaidījumiem būtu:
Tas nozīmē, ka galīgais šķīdums ir 1,000 reizes atšķaidīts salīdzinājumā ar oriģinālo krājuma šķīdumu.
Atšķaidījuma faktoram ir apgriezta attiecība ar koncentrāciju:
Kur:
Šī attiecība ir iegūta no masas saglabāšanas principa, kurā šķīduma daudzums paliek nemainīgs atšķaidīšanas laikā.
1:10 atšķaidījums nozīmē 1 daļu šķīduma uz 10 daļām kopā (šķīdums + šķīdinātājs):
1:100 atšķaidījumu var sasniegt vienā solī vai kā divus secīgus 1:10 atšķaidījumus:
1:1000 atšķaidījums bieži tiek izmantots ļoti koncentrētiem paraugiem:
Strādājot ar ļoti maziem sākotnējiem tilpumiem (piemēram, mikrolitriem vai nanolitriem), mērījumu precizitāte kļūst kritiska. Pat mazi absolūti kļūdas var novest pie būtiskām procentuālām kļūdām atšķaidījuma faktorā.
Ļoti liela atšķaidījuma faktora gadījumā (piemēram, 1:1,000,000) bieži ir labāk veikt secīgus atšķaidījumus, nevis vienu soli, lai samazinātu kļūdas.
Dažreiz atšķaidījumi tiek izteikti kā attiecības (piemēram, 1:5) nevis faktori. Šajā notācijā:
Kad šķīdums ir koncentrēts, nevis atšķaidīts, mēs izmantojam koncentrācijas faktoru:
Tas ir vienkārši atšķaidījuma faktora apgrieztais.
Atšķaidīšanas koncepts ir bijis pamatprincipu ķīmijā kopš tās agrīnām dienām. Senie alķīmiķi un agrīnie ķīmiķi saprata atšķaidīšanas principu, lai gan viņiem trūka precīzu mērījumu, kurus mēs izmantojam šodien.
Sistematizēta pieeja atšķaidījuma aprēķiniem attīstījās līdz ar analītiskās ķīmijas attīstību 18. un 19. gadsimtā. Kad laboratorijas tehnikas kļuva sarežģītākas, pieprasījums pēc precīzām atšķaidīšanas metodēm pieauga.
Mūsdienu izpratne par atšķaidījuma faktoriem tika formalizēta, attīstoties volumetriskās analīzes tehnikām 19. gadsimtā. Zinātnieki, piemēram, Žozefs Lujē Gē-Lusaks, kurš izgudroja volumetrisko flakonu, būtiski veicināja šķīdumu sagatavošanas un atšķaidīšanas standartizāciju.
Šodien atšķaidījuma faktoru aprēķini ir stūrakmens laboratorijas darbam daudzās zinātniskajās disciplīnās, ar pielietojumiem, kas svārstās no pamata pētījumiem līdz rūpnieciskai kvalitātes kontrolei.
1' Excel formula atšķaidījuma faktoram
2=B2/A2
3' Kur A2 satur sākotnējo tilpumu un B2 satur galīgo tilpumu
4
5' Excel VBA funkcija atšķaidījuma faktoram
6Function DilutionFactor(initialVolume As Double, finalVolume As Double) As Variant
7 If initialVolume <= 0 Or finalVolume <= 0 Then
8 DilutionFactor = "Kļūda: Tilpumiem jābūt pozitīviem"
9 Else
10 DilutionFactor = finalVolume / initialVolume
11 End If
12End Function
131def calculate_dilution_factor(initial_volume, final_volume):
2 """
3 Aprēķina atšķaidījuma faktoru no sākotnējiem un galīgajiem tilpumiem.
4
5 Args:
6 initial_volume (float): Sākotnējā šķīduma tilpums
7 final_volume (float): Galīgā tilpums pēc atšķaidīšanas
8
9 Returns:
10 float: Aprēķinātais atšķaidījuma faktors vai None, ja ievadi ir nederīgi
11 """
12 if initial_volume <= 0 or final_volume <= 0:
13 return None
14
15 dilution_factor = final_volume / initial_volume
16 # Noapaļot līdz 4 decimālcipariem
17 return round(dilution_factor, 4)
18
19# Piemēra izmantošana
20initial_vol = 5.0 # mL
21final_vol = 25.0 # mL
22df = calculate_dilution_factor(initial_vol, final_vol)
23print(f"Atšķaidījuma faktors: {df}") # Izvade: Atšķaidījuma faktors: 5.0
241function calculateDilutionFactor(initialVolume, finalVolume) {
2 // Validēt ievades
3 if (initialVolume <= 0 || finalVolume <= 0) {
4 return null;
5 }
6
7 // Aprēķināt atšķaidījuma faktoru
8 const dilutionFactor = finalVolume / initialVolume;
9
10 // Noapaļot līdz 4 decimālcipariem
11 return Math.round(dilutionFactor * 10000) / 10000;
12}
13
14// Piemēra izmantošana
15const initialVol = 2.5; // mL
16const finalVol = 10.0; // mL
17const dilutionFactor = calculateDilutionFactor(initialVol, finalVol);
18console.log(`Atšķaidījuma faktors: ${dilutionFactor}`); // Izvade: Atšķaidījuma faktors: 4
191calculate_dilution_factor <- function(initial_volume, final_volume) {
2 # Validēt ievades
3 if (initial_volume <= 0 || final_volume <= 0) {
4 return(NULL)
5 }
6
7 # Aprēķināt atšķaidījuma faktoru
8 dilution_factor <- final_volume / initial_volume
9
10 # Noapaļot līdz 4 decimālcipariem
11 return(round(dilution_factor, 4))
12}
13
14# Piemēra izmantošana
15initial_vol <- 1.0 # mL
16final_vol <- 5.0 # mL
17df <- calculate_dilution_factor(initial_vol, final_vol)
18cat("Atšķaidījuma faktors:", df, "\n") # Izvade: Atšķaidījuma faktors: 5
191public class DilutionCalculator {
2 /**
3 * Aprēķina atšķaidījuma faktoru no sākotnējiem un galīgajiem tilpumiem.
4 *
5 * @param initialVolume Sākotnējā šķīduma tilpums
6 * @param finalVolume Galīgā tilpums pēc atšķaidīšanas
7 * @return Aprēķinātais atšķaidījuma faktors vai null, ja ievadi ir nederīgi
8 */
9 public static Double calculateDilutionFactor(double initialVolume, double finalVolume) {
10 // Validēt ievades
11 if (initialVolume <= 0 || finalVolume <= 0) {
12 return null;
13 }
14
15 // Aprēķināt atšķaidījuma faktoru
16 double dilutionFactor = finalVolume / initialVolume;
17
18 // Noapaļot līdz 4 decimālcipariem
19 return Math.round(dilutionFactor * 10000) / 10000.0;
20 }
21
22 public static void main(String[] args) {
23 double initialVol = 3.0; // mL
24 double finalVol = 15.0; // mL
25
26 Double dilutionFactor = calculateDilutionFactor(initialVol, finalVol);
27 if (dilutionFactor != null) {
28 System.out.println("Atšķaidījuma faktors: " + dilutionFactor); // Izvade: Atšķaidījuma faktors: 5.0
29 } else {
30 System.out.println("Nederīgu ievadu vērtības");
31 }
32 }
33}
341// C++ piemērs
2#include <iostream>
3#include <cmath>
4
5double calculateDilutionFactor(double initialVolume, double finalVolume) {
6 // Validēt ievades
7 if (initialVolume <= 0 || finalVolume <= 0) {
8 return -1; // Kļūdas indikators
9 }
10
11 // Aprēķināt atšķaidījuma faktoru
12 double dilutionFactor = finalVolume / initialVolume;
13
14 // Noapaļot līdz 4 decimālcipariem
15 return std::round(dilutionFactor * 10000) / 10000;
16}
17
18int main() {
19 double initialVol = 4.0; // mL
20 double finalVol = 20.0; // mL
21
22 double dilutionFactor = calculateDilutionFactor(initialVol, finalVol);
23 if (dilutionFactor >= 0) {
24 std::cout << "Atšķaidījuma faktors: " << dilutionFactor << std::endl; // Izvade: Atšķaidījuma faktors: 5
25 } else {
26 std::cout << "Nederīgu ievadu vērtības" << std::endl;
27 }
28
29 return 0;
30}
311# Ruby piemērs
2def calculate_dilution_factor(initial_volume, final_volume)
3 # Validēt ievades
4 if initial_volume <= 0 || final_volume <= 0
5 return nil
6 end
7
8 # Aprēķināt atšķaidījuma faktoru
9 dilution_factor = final_volume / initial_volume
10
11 # Noapaļot līdz 4 decimālcipariem
12 (dilution_factor * 10000).round / 10000.0
13end
14
15# Piemēra izmantošana
16initial_vol = 2.0 # mL
17final_vol = 10.0 # mL
18df = calculate_dilution_factor(initial_vol, final_vol)
19
20if df
21 puts "Atšķaidījuma faktors: #{df}" # Izvade: Atšķaidījuma faktors: 5.0
22else
23 puts "Nederīgu ievadu vērtības"
24end
25Atšķaidījuma faktors ir skaitlisks vērtējums, kas norāda, cik reizes šķīdums ir kļuvis atšķaidīts pēc šķīdinātāja pievienošanas. To aprēķina, dalot galīgo tilpumu ar sākotnējo tilpumu: Atšķaidījuma faktors = Galīgais tilpums ÷ Sākotnējais tilpums Piemēram, ja jūs atšķaidāt 2 mL līdz 10 mL, atšķaidījuma faktors ir 10 ÷ 2 = 5.
Lai aprēķinātu atšķaidījuma faktoru, daliet galīgo šķīduma tilpumu ar sākotnējo tilpumu: Atšķaidījuma faktors = Galīgā tilpums ÷ Sākotnējā tilpums Piemēram, ja jūs atšķaidāt 2 mL līdz 10 mL, atšķaidījuma faktors ir 10 ÷ 2 = 5.
Atšķaidījuma faktors tiek izteikts kā viens skaitlis (piemēram, 5), kas norāda, cik reizes šķīdums ir kļuvis atšķaidīts. Atšķaidījuma attiecība tiek izteikta kā proporcija (piemēram, 1:5), kur pirmais skaitlis attēlo oriģinālā šķīduma daļas, bet otrais skaitlis attēlo kopējo daļu pēc atšķaidīšanas.
Tehniski atšķaidījuma faktors, kas ir mazāks par 1, norādītu uz koncentrāciju, nevis atšķaidīšanu (galīgais tilpums ir mazāks par sākotnējo tilpumu). Praksē to parasti izsaka kā koncentrācijas faktoru, nevis atšķaidījuma faktoru.
Koncentrāciju pēc atšķaidīšanas var aprēķināt, izmantojot: Galīgā koncentrācija = Sākotnējā koncentrācija ÷ Atšķaidījuma faktors Piemēram, ja 5 mg/mL šķīduma atšķaidījuma faktors ir 10, galīgā koncentrācija būtu 0.5 mg/mL.
Sērijveida atšķaidījums ir secīgu atšķaidījumu sērija, kur katrs atšķaidījums izmanto iepriekšējo atšķaidījumu kā sākumpunktu. Kumulatīvais atšķaidījuma faktors ir visu individuālo atšķaidījuma faktoru produkts sērijā.
Nepieciešamā precizitāte ir atkarīga no jūsu pielietojuma. Lielākajai daļai laboratorijas darba atšķaidījuma faktorus ir pietiekami aprēķināt līdz 2-4 decimālcipariem. Kritiskām lietojumprogrammām farmaceitiskajā vai klīniskajā vidē var būt nepieciešama lielāka precizitāte.
Gan sākotnējiem, gan galīgajiem tilpumiem jābūt izteiktiem vienādās vienībās (piemēram, abiem mililitros vai abiem litros). Pats atšķaidījuma faktors ir bezdimensiju, jo tas ir divu tilpumu attiecība.
Ļoti lielu atšķaidījuma faktoru gadījumā (piemēram, 1:10,000) bieži ir labāk veikt secīgus atšķaidījumus (piemēram, divus 1:100 atšķaidījumus), lai samazinātu mērījumu kļūdas un nodrošinātu precizitāti.
Jā, kad jūs zināt atšķaidījuma faktoru, jūs varat aprēķināt jauno koncentrāciju, dalot oriģinālo koncentrāciju ar atšķaidījuma faktoru.
Harris, D. C. (2015). Quantitative Chemical Analysis (9. izdevums). W. H. Freeman and Company.
Skoog, D. A., West, D. M., Holler, F. J., & Crouch, S. R. (2013). Fundamentals of Analytical Chemistry (9. izdevums). Cengage Learning.
Chang, R., & Goldsby, K. A. (2015). Chemistry (12. izdevums). McGraw-Hill Education.
Ebbing, D. D., & Gammon, S. D. (2016). General Chemistry (11. izdevums). Cengage Learning.
American Chemical Society. (2015). Reagent Chemicals: Specifications and Procedures (11. izdevums). Oxford University Press.
United States Pharmacopeia and National Formulary (USP 43-NF 38). (2020). United States Pharmacopeial Convention.
World Health Organization. (2016). WHO Laboratory Manual for the Examination and Processing of Human Semen (5. izdevums). WHO Press.
Molinspiration. "Atšķaidījuma kalkulators." Molinspiration Cheminformatics. Piekļuve 2024. gada 2. augustā. https://www.molinspiration.com/services/dilution.html
Izmantojiet mūsu atšķaidījuma faktora kalkulatoru, lai ātri un precīzi noteiktu atšķaidījuma faktoru jūsu laboratorijas šķīdumiem. Vienkārši ievadiet sākotnējos un galīgos tilpumus, un iegūstiet tūlītējus rezultātus, lai nodrošinātu, ka jūsu eksperimentālie protokoli ir precīzi un reproducējami.
Atklājiet vairāk rīku, kas varētu būt noderīgi jūsu darbplūsmai