Lösungsdichte aus Massenprozent
Eine 20-prozentige Lösung eines Stoffs mit 1,84 g/mL in einem Lösungsmittel mit 1 g/mL hat etwa 1,1 g/mL. Geben Sie Massenprozent und die beiden Reindichten ein und erhalten Sie geschätzte Mischungsdichte, spezifisches Volumen und Volumenanteile. Kostenlos in Ihrem Browser.
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Rechenbeispiel
- Massenprozent des Gelösten
- 20
- Dichte des Gelösten
- 1,84
- Dichte des Lösungsmittels
- 1
- Massenbruch
- 0,2
- Lösungsdichte
- 1,1004784689
- Spezifisches Volumen
- 0,9086956522
- Volumenbruch Gelöstes
- 0,1196172249
Laborbücher und Prozessbögen listen oft ein Massenprozent des Gelösten zusammen mit Handbuchdichten des reinen Gelösten und des reinen Lösungsmittels, bleiben aber vor einer einzigen Mischungsdichte-Zahl für Dosierpumpen, Tank-Massenbilanzen oder Einheitenumrechnungsprüfungen stehen. Unter der Annahme idealer Volumenadditivität —kein Exzessvolumen der Mischung— ist der Kehrwert der Lösungsdichte die massengewichtete Summe der spezifischen Volumina der reinen Komponenten, sodass eine kurze Rechnung prozentuale Zusammensetzung und zwei Dichten in ein geschätztes ρ umwandelt, das über SI- und übliche Masse-pro-Volumen-Einheiten konsistent ist. Diese Fähigkeit führt diese Schätzung deterministisch aus: sie akzeptiert Massenprozent auf einer Skala von null bis hundert, verlangt streng positive Reindichten, liefert Lösungsdichte, spezifisches Volumen und ideale Volumenbrüche und scheitert mit einem klaren ungültigen-Eingabe-Fehler, wenn eine Dichte null oder negativ ist.
Ideale Dichteformel, Massenprozent und wann Volumenadditivität gilt
Das Massenprozent des Gelösten ist hundertmal die Masse des Gelösten geteilt durch die Gesamtlösungsmasse. Wandeln Sie es in den Massenbruch w um, indem Sie durch hundert teilen. Für eine ideale binäre Mischung, die beim Mischen weder schrumpft noch expandiert, ist das spezifische Volumen der Lösung gleich w mal dem spezifischen Volumen des reinen Gelösten plus eins minus w mal dem spezifischen Volumen des reinen Lösungsmittels.
Der Kehrwert liefert die Lösungsdichte: eins über rho gleich w über rho Gelöstes plus eins minus w über rho Lösungsmittel. Äquivalent ist auf einer Hundert-Einheiten-Massenbasis das Gesamtvolumen das Massenprozent über die Dichte des Gelösten plus hundert minus Massenprozent über die Dichte des Lösungsmittels, und rho ist hundert geteilt durch dieses Gesamtvolumen. Reindichten der Komponenten müssen eine kohärente Einheit wie Gramm pro Milliliter teilen; die geschätzte Mischungsdichte wird im selben Einheitensystem zurückgegeben.
Reale Lösungen können durch Wasserstoffbrücken, Packung oder Temperatureffekte abweichen, behandeln Sie das Ergebnis daher als erste-Prinzipien-Lehrbuchschätzung, nicht als Ersatz für gemessene Mischungsdichte-Tabellen, wenn Präzision bei Verwahrungstransfer oder kritischen Reaktorfüllungen zählt. Dennoch ist das Idealmodell der Standard-Startpunkt in vielen Chemie-Kursen, verdünnten wässrigen Schätzungen und grober Prozessauslegung, wenn nur Reindichten und ein Gewichtsprozent bekannt sind.
Anwendungsfälle
Laborvorbereitung und Ansatzbögen
Techniker schätzen die Mischungsdichte aus einem Ziel-Gewichtsprozent und Reinkomponentendichten, wenn Handbuch-Mischungstabellen fehlen, und dimensionieren volumetrisches Glasgerät und Tank-Kopfraum.
Hausaufgaben und Lehrlabore
Studierende prüfen die Ableitung idealer Volumenadditivität für binäre Lösungen, vergleichen geschätztes rho mit Messwerten und lernen, wann Exzessvolumen das Idealmodell scheitern lässt.
Prozessauslegung und Automatisierung
Skripte und LIMS-Jobs wandeln Massenprozent-Rezepte in Dichteschätzungen für Pumpenkurven, Massenbilanzprüfungen und Einheitenumrechnung um, ohne Tabellenformeln einzubetten.
Häufige Fragen
Was passiert, wenn eine Dichte null oder negativ ist?
Nicht-positive Reinkomponentendichten werden abgelehnt, weil Volumen gleich Masse über Dichte unphysikalisch ist, und der Aufruf wird nach fehlgeschlagener Validierung nicht berechnet.
Ist dies die reale gemessene Dichte der Mischung?
Nein. Es ist die ideale Schätzung unter Annahme null Exzessvolumen der Mischung. Reale Lösungen können schrumpfen oder expandieren; nutzen Sie gemessene Tabellen, wenn Genauigkeit kritisch ist.
Welche Einheiten soll ich für die Dichten verwenden?
Jedes kohärente Masse-pro-Volumen-Einheitenpaar (z. B. beide g/mL oder beide kg/m³).
Wie schätze ich die Dichte einer Lösung aus dem Massenprozent?
Berechnen Sie das Volumen von 100 g Lösung: den Prozentanteil des gelösten Stoffs geteilt durch dessen Dichte plus den Rest geteilt durch die Dichte des Lösungsmittels. 100 geteilt durch dieses Gesamtvolumen ergibt die geschätzte Dichte.
Gebe ich 20 % als 20 oder als 0,2 ein?
Geben Sie 20 ein. Der Massenprozent wird auf einer Skala von 0 bis 100 angegeben, und der Rechner teilt selbst durch 100. Im Ergebnis sehen Sie zusätzlich den passenden Massenanteil von 0,2.
Was passiert bei einer Dichte von null oder darunter?
Der Rechner lehnt den Wert mit einer klaren Meldung ab. Ein Volumen als Masse geteilt durch Dichte ergibt bei null oder negativer Dichte physikalisch keinen Sinn, deshalb müssen beide Reindichten größer als null sein.
Verwandte Tools
Für Entwickler — API-Zugang
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Endpunkt
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Aufruf aus Ihrem Stack
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-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"mass_percent":20,"solute_density":1.84,"solvent_density":1}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/solution-density-from-percent", {
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body: JSON.stringify({
"mass_percent": 20,
"solute_density": 1.84,
"solvent_density": 1
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const { task_id } = await res.json();import os, requests
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headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"mass_percent": 20,
"solute_density": 1.84,
"solvent_density": 1
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/solution-density-from-percent", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"mass_percent":20,"solute_density":1.84,"solvent_density":1}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"mass_percent":20,"solute_density":1.84,"solvent_density":1}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/solution-density-from-percent", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Beispiel-Anfrage
{
"mass_percent": 20,
"solute_density": 1.84,
"solvent_density": 1
}Beispiel-Antwort
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.solution_density_from_percent",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}Die API arbeitet asynchron: Sie erhalten sofort eine task_id. Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.
Preis
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Fehler
| HTTP | Code | Bedeutung |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Der API-Schlüssel fehlt oder ist ungültig – prüfen Sie den Authorization-Header (Bearer). |
402 | insufficient_balance | Ihr Guthaben reicht für diese Aufgabe nicht aus – Aufladungen verfallen nicht. |
404 | unknown_type | Unbekannter Aufgabentyp – prüfen Sie das Feld „type“ gegen den Katalog. |
429 | rate_limited | Zu viele Anfragen – warten Sie kurz; Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt. |
Technische Hinweise
Der Browser-Rechner ist auf Ihrem Gerät kostenlos; die Prepaid-API berechnet $0.002 pro erfolgreichem Element, wenn derselbe Vertrag von Servern, SDKs oder automatisierten Laborabläufen benötigt wird.
Ideale Dichteformel, Massenprozent und wann Volumenadditivität gilt
Identische Eingaben erzeugen immer dasselbe JSON, weil der Pfad reine Arithmetik ohne Netz, ohne Zufallssamen und ohne Wanduhr ist.
Pflichtfelder, Dichtevalidierung und Lesen der strukturierten Antwort
Numerische Zeichenketten werden nach Trim akzeptiert. Fehlende Felder, nicht-endliche Werte, Massenprozent außerhalb null bis hundert und nicht-positive Dichten sind Validierungsfehler und werden nach Ablehnung durch die Engine nicht berechnet. Senden Sie drei erforderliche endliche Zahlen: mass_percent zwischen null und hundert inklusive, solute_density streng größer als null und solvent_density streng größer als null. Aliasse wie percent, w_percent, mass_pct oder wt_percent mappen auf Massenprozent; density_solute, rho_solute oder d_solute auf Dichte des Gelösten; density_solvent, rho_solvent oder d_solvent auf Dichte des Lösungsmittels. Null- oder negative Reindichten scheitern mit invalid_input, weil Volumen gleich Masse über Dichte für nicht-positive Dichte unphysikalisch ist, und der Produktvertrag zeigt diese Meldung, damit UI-Formulare das schlechte Feld hervorheben. Bei Erfolg spiegelt die Antwort mass_percent, mass_fraction, solute_density und solvent_density mit stabiler Rundung wider, dann solution_density als geschätztes Mischungs-rho, specific_volume als dessen Kehrwert sowie volume_fraction_solute und volume_fraction_solvent aus den idealen Partialvolumina auf der Hundert-Einheiten-Massenbasis. Das Feld formula wiederholt immer eins über rho gleich w über rho Gelöstes plus eins minus w über rho Lösungsmittel, und method ist immer volume_additivity, damit Downstream-Code ohne Formenschnüffeln verzweigen kann. Nutzen Sie solution_density allein für eine Zahl in einem Bericht; nutzen Sie Volumenbrüche, wenn Sie schnell prüfen wollen, dass Partialvolumina unter dem Idealmodell zu eins summieren.
API-Nutzung, Preise, Laborabläufe und praktische Grenzen
Rufen Sie den kostenlosen Browser-Rechner für Lösungsdichte aus Massenprozent für Hausaufgabenprüfungen, Vorbereitungsbogen-Schätzungen und schnelle Plausibilitätstests ohne Tabellenkalkulationsmakros auf. Halten Sie Reindichten positiv und in gewöhnlichen Handbuch-Größenordnungen; die Engine begrenzt Absolutwerte zur Isolatsicherheit und lehnt absurde Größen ab, die das Gleitkomma-Vertrauen brechen würden. Nutzen Sie die Prepaid-API, wenn eine LIMS-Integration, ein Dosierrechner, eine Curriculum-Plattform oder ein Chargenprotokoll-Dienst einen stabilen JSON-Vertrag unter KIT-Guthaben zu $0.002 pro erfolgreichem Element braucht. Koppeln Sie diesen Endpoint mit Massenbruch-Tools, wenn Sie von absoluten Gelöst- und Gesamtmassen statt Prozent starten, oder mit Molarität-zu-Massenprozent-Konvertern, wenn das Laborblatt Molarität listet und Sie die Lösungsdichte bereits anderweitig kennen. Autoren, die SDKs ausliefern, können solution_density und die Volumenbrüche in Tabellen mappen, die die ideale Mischungsableitung spiegeln, die Studierende von Hand schreiben, während Prozessingenieure dieselben Zahlen als transparente erste Schätzung nutzen, bevor sie gemessene Mischungsdichte-Daten für das endgültige Betriebsbuch konsultieren.
Technische Fragen
Wie schätze ich die Lösungsdichte aus dem Massenprozent?
Senden Sie mass_percent (0–100), solute_density und solvent_density als positive endliche Zahlen. Die Antwort enthält solution_density aus idealer Volumenadditivität: 1/ρ = w/ρ_solute + (1−w)/ρ_solvent.
Ist der Lösungsdichte-Rechner kostenlos?
Das Browser-Tool läuft kostenlos auf Ihrem Gerät. API-Aufrufe nutzen Prepaid-KIT-Guthaben zu $0.002 pro erfolgreichem Element; Validierungsfehler werden nicht berechnet.