Konzentrationsrechner nach Verdampfung

Ein Konzentrationsrechner nach Verdampfung beantwortet eine gängige Labor- und Hausaufgabenfrage: Wenn das Lösungsmittel die Lösung verlässt und der gelöste Stoff zurückbleibt, wie hoch ist die neue Konzentration? Geben Sie die Anfangskonzentration, das Startvolumen und das verdampfte Volumen ein; das Werkzeug liefert das Restvolumen, die Endkonzentration aus der Erhaltungsidentität C1 mal V1 gleich C2 mal V2, einen Konzentrationsfaktor gleich V1 durch V2 sowie die schrittweise Substitution, die Sie in ein Laborbuch oder einen Unit-Test einfügen können. Die Vorbereitung von Stammlösungen durch sanfte Verdampfung, Analogien zur Saucenreduktion in der Prozesschemie, Umweltwasserproben nach Lufttrocknung und erwartete Werte von Coding-Kata brauchen dasselbe deterministische C2 ohne Tabellenkalkulation.

Was Konzentration nach Verdampfung physikalisch bedeutet

Wenn nur das Lösungsmittel eine homogene Lösung verlässt und der gelöste Stoff nicht mit dem Dampf geht, bleibt die absolute Stoffmenge erhalten. Diese Menge lässt sich als Produkt aus Konzentration und Volumen in konsistenten Einheiten schreiben: die Anfangsmenge ist C1 mal V1 und nach der Verdampfung dieselbe Menge C2 mal V2, wobei V2 das verbleibende Flüssigkeitsvolumen ist. Löst man die unbekannte Endkonzentration, erhält man C2 gleich C1 mal V1 geteilt durch V2.

Das verdampfte Volumen ist die Differenz V1 minus V2, also äquivalent C2 gleich C1 mal V1 geteilt durch die Größe V1 minus V_evap. Die Konzentrationen C1 und C2 müssen dieselbe Einheit teilen — beide molar, beide Masse pro Volumen, beide Prozent oder beide Teile pro Million —, weil die Gleichung Konzentrationseinheiten nur bei Übereinstimmung kürzt. Die Volumina V1, V_evap und V2 müssen ebenfalls eine gemeinsame Volumeneinheit teilen.

Das Modell setzt ideale Erhaltung ohne Stoffverlust, ohne Ausfällung und ohne temperaturbedingte Volumenänderung jenseits der bereits eingegebenen Volumina voraus. Ist das verdampfte Volumen größer als das Anfangsvolumen, wäre das Restvolumen negativ, was unmöglich ist; sind sie gleich, ist das Restvolumen null und die Konzentration undefiniert. Der Konzentrationsfaktor V1 durch V2 entspricht C2 durch C1, wenn C1 positiv ist — eine schnelle Plausibilitätsprüfung: vierzig Prozent Volumenverlust multipliziert die Konzentration mit etwa eins Punkt sechs sieben.

Praktische Tipps, Grenzen und verwandte Suchen

Halten Sie Volumina in derselben Einheit und Konzentrationen in derselben Einheit, bevor Sie aufrufen; diese Fähigkeit rechnet Milliliter nicht in Liter und Molarität nicht in Massenprozent um. Bevorzugen Sie Zahlen gegenüber vorformatierten Zeichenketten, wenn Sie den Client steuern; Zahlenstrings werden nur akzeptiert, wenn sie einem strengen endlichen Zahlenmuster entsprechen. Fast totale Verdampfung mit winzigem Restvolumen erzeugt ein sehr großes C2 und kann die absolute Ergebnisgrenze von einer Billion erreichen — verringern Sie Größenordnungen oder stoppen Sie früher im Prozess, wenn Sie eine Zwischenkonzentration brauchen.

Diese Seite richtet sich an Personen, die nach Konzentration nach Verdampfung, Rechner für verdampftes Lösungsmittel oder Konzentrationsänderung bei abnehmendem Volumen suchen; sie ist kein vollständiger Mehrkomponenten-Destillationssimulator, kein C1V1-gleich-C2V2-Verdünnungslöser zum Hinzufügen von Lösungsmittel und kein Siedepunktserhöhungs-Werkzeug. Bevorzugen Sie den Verdünnungsrechner, wenn Sie Lösungsmittel hinzufügen, um die Konzentration zu senken; bevorzugen Sie diese Fähigkeit, wenn Lösungsmittel entweicht und die Konzentration steigen muss.