เครื่องคำนวณสารละลายเปอร์เซ็นต์ | เครื่องคำนวณความเข้มข้นแบบน้ำหนักต่อปริมาตร

เครื่องคำนวณสารละลายร้อยละ

เครื่องคำนวณสารละลายร้อยละใช้หาความเข้มข้นของสารที่ละลายอยู่ในสารละลาย โดยแสดงเป็นร้อยละ สารที่ละลายเรียกว่า ตัวถูกละลาย เครื่องคำนวณนำมวลของตัวถูกละลายหารด้วยปริมาตรรวมของสารละลาย แล้วคูณด้วย 100 ได้ผลเป็นร้อยละโดยมวลต่อปริมาตร ซึ่งเขียนเป็น % w/v

สารละลายร้อยละคืออะไร?

สารละลายร้อยละระบุปริมาณตัวถูกละลายในสารละลายเป็นร้อยละ รูปแบบที่ใช้กันมากที่สุดในห้องปฏิบัติการและร้านขายยาคือร้อยละโดยมวลต่อปริมาตร (% w/v) ซึ่งหมายถึงจำนวนกรัมของตัวถูกละลายในสารละลายสำเร็จรูปทุก ๆ 100 มิลลิลิตร

สารละลายที่มีความเข้มข้น 10% w/v มีตัวถูกละลาย 10 กรัมในปริมาตรรวม 100 มิลลิลิตร ไม่ได้เติมตัวถูกละลาย 10 กรัมลงในตัวทำละลาย 100 มล. แต่ละลายตัวถูกละลายในตัวทำละลายปริมาณน้อยก่อน จากนั้นจึงเติมตัวทำละลายจนปริมาตรรวมถึง 100 มล. วิธี “ละลายก่อนแล้วเติมให้ครบ” มีความสำคัญ เพราะตัวถูกละลายเองก็ใช้พื้นที่ในปริมาตรสุดท้าย

สารละลายร้อยละ (% w/v) ใช้ใน:

• เภสัชกรรม สำหรับครีม สารละลายรับประทาน และยาฉีด
• การแพทย์ สำหรับยาชาเฉพาะที่และยาฆ่าเชื้อ
• ห้องปฏิบัติการ: ใช้สำหรับสารละลายบัฟเฟอร์ สีย้อม และอาหารเลี้ยงเชื้อ
• วิทยาศาสตร์การอาหาร สำหรับน้ำเกลือ น้ำเชื่อม และของเหลวสำหรับดอง
• การเกษตร สำหรับการเจือจางปุ๋ยและสารกำจัดศัตรูพืช
• อุตสาหกรรม: ใช้สำหรับน้ำยาทำความสะอาด อ่างชุบเคลือบ และสารหล่อเย็น

สูตรสารละลายร้อยละ

สูตรสำหรับความเข้มข้นร้อยละโดยมวลต่อปริมาตรคือ:

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

โดยที่ C คือความเข้มข้นร้อยละ (% w/v), m คือมวลของตัวถูกละลาย และ V คือปริมาตรของสารละลาย

• มวลของตัวถูกละลาย: น้ำหนักของสารที่ละลาย หน่วยเป็นกรัม ต้องไม่เป็นค่าลบ
• ปริมาตรสารละลาย: ปริมาตรรวมของสารละลายสำเร็จรูป หน่วยเป็นมิลลิลิตร ต้องมากกว่าศูนย์

หากปริมาตรที่ป้อนเป็นศูนย์หรือติดลบ จะไม่มีค่าร้อยละที่ถูกต้องให้แสดง เครื่องคำนวณจะแสดงข้อความแทนตัวเลขว่า “ปริมาตรรวมต้องมากกว่าศูนย์” หากมวลตัวถูกละลายที่ป้อนเป็นค่าลบ จะแสดงข้อความว่า “ปริมาณตัวถูกละลายต้องไม่เป็นค่าลบ”

วิธีคำนวณความเข้มข้นร้อยละ: ตัวอย่าง

ช่างเทคนิคละลายสารประกอบ 5 กรัมในน้ำปริมาณเพียงพอเพื่อเตรียมสารละลาย 250 มิลลิลิตร

ความเข้มข้นร้อยละ = (5 ก. ÷ 250 มล.) × 100 = 2.00%

สารละลายนี้มีความเข้มข้น 2.00% w/v

นอกจากนี้ยังจัดรูปสูตรใหม่เพื่อหามวลตัวถูกละลายที่ต้องใช้สำหรับร้อยละเป้าหมายได้:

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

โดยที่ m คือมวลของตัวถูกละลายเป็นกรัม, C คือความเข้มข้นร้อยละเป้าหมาย และ V คือปริมาตรของสารละลายเป็นมิลลิลิตร

ตัวอย่าง: หากต้องเตรียมสารละลาย 50 มล. ที่ความเข้มข้น 2% มวลที่ต้องใช้คือ (2 × 50) ÷ 100 = 1 กรัม

การใช้เครื่องคำนวณ

ป้อนมวลตัวถูกละลายเป็นกรัมและปริมาตรรวมของสารละลายเป็นมิลลิลิตร ผลลัพธ์จะอัปเดตเมื่อค่าเหล่านี้เปลี่ยนแปลง

• โดยปกติผลลัพธ์จะแสดงทศนิยมสองตำแหน่ง เช่น 2.00%
• หากผลลัพธ์มากกว่า 1,000% จะแสดงเป็นสัญกรณ์วิทยาศาสตร์แทน เช่น 1.20e+3% สำหรับผลลัพธ์ 1,200%
• แผนภูมิแท่งแสดงสัดส่วนของตัวถูกละลายเมื่อเทียบกับปริมาตรรวม แท่งจะเปลี่ยนเป็นสีแดงและแสดง “>100%” เมื่อค่าร้อยละเกิน 100
• ปุ่มคัดลอกจะคัดลอกผลลัพธ์ตามที่แสดงทุกประการ รวมถึงเครื่องหมาย %
• ปริมาตรที่เป็นศูนย์หรือน้อยกว่าจะไม่ทำให้เกิดข้อความแสดงข้อผิดพลาดเกี่ยวกับการคำนวณล้มเหลว แต่จะแสดงข้อความตรวจสอบข้อมูลโดยระบุให้ป้อนปริมาตรที่มากกว่าศูนย์
• ผลลัพธ์ที่มากกว่า 100% ถูกต้องทางคณิตศาสตร์ แต่โดยทั่วไปบ่งชี้ว่าหน่วยสับสน เช่น ป้อนลิตรแทนมิลลิลิตรที่ควรใช้

หน่วยความเข้มข้นที่เกี่ยวข้อง

ร้อยละ (w/v) เป็นหนึ่งในหลายวิธีที่ใช้แสดงความเข้มข้นของสารละลาย

• โมลาริตี (M): จำนวนโมลของตัวถูกละลายต่อลิตรของสารละลาย ใช้ในการทำปฏิกิริยาเคมีและการคำนวณปริมาณสัมพันธ์
• โมแลลิตี (m): จำนวนโมลของตัวถูกละลายต่อกิโลกรัมของตัวทำละลาย ไม่เปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ เพราะอิงกับมวล ไม่ใช่ปริมาตร
• ส่วนในล้านส่วน (ppm): มวลของตัวถูกละลายต่อสารละลายหนึ่งล้านส่วน ใช้กับปริมาณที่น้อยมาก โดย 1 ppm เท่ากับ 0.0001%
• ร้อยละโดยมวลต่อมวล (% w/w): กรัมของตัวถูกละลายต่อสารละลาย 100 กรัม ใช้กันทั่วไปสำหรับครีมและขี้ผึ้ง
• ร้อยละโดยปริมาตรต่อปริมาตร (% v/v): มิลลิลิตรของตัวถูกละลายต่อสารละลาย 100 มล. ใช้กับสารผสมเหลว เช่น ปริมาณแอลกอฮอล์ในเครื่องดื่ม

คำถามที่พบบ่อย

สารละลายร้อยละคืออะไร?

สารละลายร้อยละระบุปริมาณตัวถูกละลายในสารละลายเป็นร้อยละของปริมาตรหรือมวลรวม รูปแบบโดยมวลต่อปริมาตร (% w/v) ระบุกรัมของตัวถูกละลายต่อสารละลาย 100 มิลลิลิตร

คำนวณร้อยละของสารละลายอย่างไร?

นำมวลตัวถูกละลายเป็นกรัมหารด้วยปริมาตรสารละลายเป็นมิลลิลิตร แล้วคูณด้วย 100 ตัวอย่างเช่น เกลือ 10 กรัมในสารละลาย 200 มิลลิลิตร ให้ผลเป็น (10 ÷ 200) × 100 = 5%

w/v, w/w และ v/v แตกต่างกันอย่างไร?

w/v คือกรัมของตัวถูกละลายต่อสารละลาย 100 มล. มิลลิลิตร w/w คือกรัมของตัวถูกละลายต่อสารละลาย 100 กรัม v/v คือมิลลิลิตรของตัวถูกละลายต่อสารละลาย 100 มล. มิลลิลิตร ใช้เมื่อทั้งตัวถูกละลายและตัวทำละลายเป็นของเหลว

เหตุใดผลลัพธ์ของฉันจึงมากกว่า 100%?

ผลลัพธ์ที่มากกว่า 100% หมายความว่ามวลตัวถูกละลายเป็นกรัมมีค่ามากกว่าปริมาตรสารละลายเป็นมิลลิลิตร ถูกต้องทางคณิตศาสตร์ แต่โดยทั่วไปหมายถึงป้อนหน่วยผิด เช่น ใช้ลิตรแทนมิลลิลิตร

เตรียมสารละลาย 10% อย่างไร?

คูณร้อยละเป้าหมายด้วยปริมาตรเป้าหมาย แล้วหารด้วย 100 สำหรับสารละลาย 10% ปริมาตร 500 มล.: (10 × 500) ÷ 100 = ตัวถูกละลาย 50 กรัม ละลาย 50 กรัมในตัวทำละลายที่มีปริมาตรน้อยกว่า 500 มล. จากนั้นเติมตัวทำละลายจนปริมาตรรวมถึง 500 มล.

เครื่องคำนวณนี้ใช้กับตัวถูกละลายที่เป็นของเหลวได้หรือไม่?

เครื่องคำนวณนี้คำนวณร้อยละโดยมวลต่อปริมาตร ซึ่งถือว่าตัวถูกละลายวัดเป็นมวล หากตัวถูกละลายเป็นของเหลวที่วัดเป็นปริมาตร ให้ใช้ค่าร้อยละโดยปริมาตรต่อปริมาตรแทน: (ปริมาตรตัวถูกละลาย ÷ ปริมาตรสารละลาย) × 100