Калкулатор масеног процента - Израчунавање процентног удела масе у смешама

Шта је масени проценат?

Масени проценат, који се назива и тежински проценат или w/w%, представља масу једне компоненте у смеши подељену укупном масом смеше и помножену са 100. Он показује који део масе смеше потиче од једног састојка, као што су со у физиолошком раствору или бакар у бронзаној легури.

Масени проценат се не мења са температуром, јер се сама маса не шири и не скупља при загревању или хлађењу. Зато је то стабилан начин описивања концентрације, за разлику од мерења заснованих на запремини.

Формула за масени проценат

$\text{Масени проценат} = \frac{\text{Маса компоненте}}{\text{Укупна маса смеше}} \times 100\%$

• Маса компоненте: маса појединачне супстанце која се мери.
• Укупна маса смеше: збирна маса свих супстанци у смеши, укључујући и саму компоненту.

Обе масе морају бити изражене у истој јединици, као што су грами или килограми. Јединица се поништава при дељењу, па је резултат проценат без обзира на употребљену јединицу, под условом да су обе стране изражене у истој јединици.

Како израчунати масени проценат

1. Измерите масу компоненте. То је састојак чији удео желите да одредите.
2. Измерите укупну масу смеше. Она обухвата компоненту и све остало што је са њом помешано.
3. Поделите масу компоненте укупном масом.
4. Помножите резултат са 100 да бисте добили проценат.

Масени проценат увек има вредност између 0% и 100%. Резултат изван тог опсега значи да је укупна маса погрешно измерена или да је маса компоненте унета као већа од укупне масе.

У смеши са више компоненти, масени проценти свих компоненти дају збир 100%. То је корисна провера: ако проценти за вишекомпонентну смешу дају збир 97% или 103%, једно од мерења није тачно.

Решени пример

Пример 1: физиолошки раствор. Лабораторијски техничар раствара 25 g натријум-хлорида у води како би добио 100 g укупног раствора.

Масени проценат = (25 g / 100 g) × 100% = 25%

Пример 2: састав таблете. Таблета има масу 200 mg и садржи 5 mg активне супстанце.

Масени проценат = (5 mg / 200 mg) × 100% = 2,5%

Преосталих 97,5% чине везивне и пунилачке супстанце, неактивни састојци који држе таблету на окупу.

Пример 3: бронзана легура. Узорак бронзе садржи 750 g бакра у укупној маси од 1000 g.

Масени проценат = (750 g / 1000 g) × 100% = 75%

Пример 4: шећер у житној плочици. Житна плочица од 125 g садржи 15 g шећера.

Масени проценат = (15 g / 125 g) × 100% = 12%

Повезане формуле

Израчунавање масе компоненте на основу циљаног масеног процента (P) и укупне масе:

M_komponente = (P × M_ukupno) ÷ 100

Пример: производ од 125 g који по маси садржи 12% шећера садржи (12 × 125) ÷ 100 = 15 g шећера.

Израчунавање потребне укупне масе на основу циљаног масеног процента:

M_ukupno = (M_komponente × 100) ÷ P

Пример: за припрему формулације концентрације 2,5% од 5 g лека потребна укупна маса износи (5 × 100) ÷ 2,5 = 200 g.

Коришћење калкулатора масеног процента

Унесите масу компоненте и укупну масу смеше. Оба поља су означена у грамима, али може се користити било која јединица за масу, под условом да је иста у оба поља, јер се јединица поништава при дељењу. Калкулатор дели масу компоненте укупном масом, множи резултат са 100 и приказује масени проценат заокружен на две децимале. Трака испод резултата приказује исти однос, са ознакама на 0%, 50% и 100%. Дугме за копирање копира резултат. Дугме за ресетовање враћа поља на примерне вредности, 25 g и 100 g, које дају 25%.

Празно поље приказује упит за унос вредности, а не црвену грешку. Калкулатор приказује грешку за негативну масу, за укупну масу једнаку нули и за масу компоненте већу од укупне масе. Поље које не садржи важећи број означава се поред тог поља. Калкулатор не може да открије једну уобичајену грешку: мешање масе и запремине. Ако се течност мери у милилитрима, пре уноса је претворите у масу помоћу њене густине.

Такође имајте на уму да је компонента део укупне масе, а не нешто одвојено од ње. Ако се 10 g соли раствори у 90 g воде, укупна маса износи 100 g, а не 90 g.

Масени проценат у поређењу са другим јединицама концентрације

Масени проценат је један од неколико начина изражавања концентрације, а сваки од њих одговара различитим ситуацијама.

• Запремински проценат (v/v%) уобичајен је при мешању течности, на пример за садржај алкохола у пићу. Лакше га је измерити мерном посудом него вагом, али се мало мења са температуром јер се течности шире при загревању.
• Моларност (mol/L) представља број молекула по запремини раствора. Хемичари је користе за реакције, јер реакције зависе од броја присутних молекула, а не од њихове масе.
• Молалност (mol/kg) представља број молекула по маси растварача. Пошто користи масу, а не запремину, не мења се са температуром, што је чини корисном за прецизан рад у физичкој хемији.
• Делови на милион (ppm) и делови на милијарду (ppb) описују веома мале концентрације, уобичајене при испитивању животне средине. Множењем масеног процента са 10.000 он се претвара у ppm.
• Молски удео пореди број молекула једне супстанце са укупним бројем присутних молекула. Користи се у термодинамици и прорачунима фазне равнотеже.

Масени проценат се бира када је циљ једноставно и температурно стабилно мерење састава по маси, на пример при описивању легуре, фармацеутске формулације или списка састојака прехрамбеног производа.

Историја

Пре појаве прецизних вага, металурзи су мешали бакар и калај за израду бронзе користећи приближне односе, а не тачне проценте. Квантитативна хемија се развила крајем 1700-их кроз рад Антоана Лавоазјеа, чији су експерименти показали да се маса очувава у хемијским реакцијама. Тај принцип је омогућио описивање састава супстанце на основу пажљивог мерења масе.

Током 1800-их хемичари су стандардизовали методе мерења састава, а проценат по маси постао је уобичајен начин приказивања резултата јер је био лак за разумевање: наведени проценат значио је толико грама на сваких 100 грама. Електронске ваге развијене у 20. веку учиниле су ова мерења знатно прецизнијим, што је подржало области као што је фармацеутска производња, где се количине састојака морају строго контролисати.

Најчешће постављана питања

За шта се користи масени проценат? Он описује концентрацију супстанце у смеши по маси. Користи се у хемији, фармацији, означавању прехрамбених производа и металургији за одређивање удела масе смеше који потиче од једног састојка.

По чему се масени проценат разликује од запреминског процента? Масени проценат је количник масе и масе, а запремински проценат количник запремине и запремине. Маса се не мења са температуром, па је масени проценат стабилнији. Запремина се може ширити или скупљати при промени температуре, па се запремински проценат може мало променити.

Може ли масени проценат бити већи од 100%? Не. Маса компоненте не може бити већа од укупне масе смеше која је садржи, јер укупна маса обухвата и компоненту. Резултат већи од 100% значи да је нека вредност погрешно унета.

Да ли маса компоненте и укупна маса морају имати исту јединицу? Да. Обе вредности морају бити изражене у истој јединици за масу, као што су грами или килограми. Није важно која је конкретна јединица, јер се поништава при дељењу.

Шта ако је масени проценат веома мали? За концентрације мање од приближно 0,01% обично је лакше читати делове на милион (ppm) или делове на милијарду (ppb). Помножите масени проценат са 10.000 да бисте га претворили у ppm.

Може ли се масени проценат користити за гасове? Може, али су за гасове уобичајенији запремински проценат или молски проценат, јер се количине гаса обично мере по запремини. Масени проценат се и даље користи за честице суспендоване у ваздуху, као што су прашина или аеросолно загађење.

Литература

1. Национални институт за стандарде и технологију, СИ јединице
2. Америчко хемијско друштво, Лавоазје и закон одржања масе
3. Chemistry LibreTexts, Масени проценат
4. Хемија Универзитета Пердју, Процентуални састав