溶液浓度的表示方法

，式中mB为溶质B的质量，m为溶液的质量。

例1-1　500ml质量分数为0.36的浓盐酸，含HCl多少克？（ρ＝1.18kg/L）

解：根据m＝ρV则500ml浓盐酸溶液质量为：

m＝1.18×500×10-3＝0.59kg

又根据质量分数公式：wHCl＝mHCl/m

∴　mHCl＝ωHCl·m＝0.36×0.59＝0.212kg＝212g

答：500ml质量分数为0.36的浓盐酸溶液含212gHCl。

食品工业中，测定黄曲霉素含量的表示常用质量分数。例如按我国食品卫生标准，GBn 51-77的规定，各种主要食品中黄曲霉素B1的允许含量：玉米、花生油、花生及其生制品ωB≤

一定量的溶液或溶剂中所含溶质的量称溶液的浓度。化学上，溶液浓度的表示方法很多，而在医学上常用的表示方法有：质量分数、体积分数、质量浓度和物质的量浓度。

（一）质量分数

质量分数指一定质量的溶液中所含溶质的质量。用符号ωB表示：ωB＝20μg/kg，大米及其食用油ωB≤10μg/kg，其他粮食、豆类、发酵食品ωB≤5μg/kg。

（二）体积分数

体积分数指一定体积的溶液中所含溶质的体积。用符号ФB表示：ФB＝，式中VB代表溶质B的体积，V为溶液的体积。

例1-2药典规定，药用乙醇的体积分数ФB＝0.95，问500ml药用乙醇含乙醇多少毫升？

解：∵Ф乙醇＝，式中mB为溶质B的质量，V为溶液的体积。质量浓度的国际单位（SI）是kg/m3，化学与医学上常用g/L或mg/L来表示。

例1-3按照《中华人民共和国药典》规定，注射用生理盐水的规格是0.5L生理盐水中含NaCl　4.5g，问生理盐水的质量浓度是多少？若给某患者输入1.5L生理盐水，则进入体内的NaCl是多少克？

解：因为mNaCl＝4.5g　V＝0.5L，则ρNaCl＝　　∴V乙醇＝Ф乙醇·V＝0.95×500ml＝475ml

答：500ml药用乙醇含乙醇475ml。

医学上，溶质是气体，常以质量分数表示溶液的浓度；溶质是液体，则常以体积分数表示。如浓硫酸的质量分数ωB＝0.98，而消毒乙醇的体积分数ФB＝0.75。

正常人血液中红细胞计数，则以红细胞体积分数表示，记为ФB＝0.37～0.50。

（三）质量浓度

质量浓度指一定体积的溶液中所含溶质的质量。用符号：ρB表示：ρB＝＝4.5/0.5＝9g/L

又因为ρNaCl＝则：mNaCl＝ρNaCl·V＝9×1.5＝13.5g

答：生理盐水的质量浓度是9g/L，输1.5L生理盐水则有13.5g　NaCl进入体内。

（四）物质的量浓度

1.物质的量及其单位　物质的量是以摩尔为单位表示构成物质粒子的数目，用nB或n（B）表示，例如水分子的物质的量：或n（H2O）。摩尔是表示衡量物质的量大小的单位，用符号mol表示。正如长度（L）的单位是米（m），质量（m）的单位是千克（kg）、时间（t）的单位是秒（s）一样，1mol物质的规定：科学上规定“1摩尔物质系统中所含的基本单元数（粒子数）与0.012kg12C的原子数目相等”。实验测得，0.012kg　12C中含有6.02×1023个碳原子，此数值是由意大利科学家阿伏加德罗通过实验而得到的，故称阿伏加德罗常数，用NA表示。即1mol任何物质内都含有6.02×1023个微粒，或者说每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个基本单元。例：1mol H2O约含有6.02×1023个水分子，1mol氢气中含有氢气分子6.02×1023个。

由此可见，物质的量相等的任何物质，所含的粒子数目也相等。物质的量nB、基本单元数N及阿伏加德罗常数NA三者之间的关系式为：

若要比较几种物质中所含的粒子数多少，只要比较它们的物质的量n的大小即可，n大的物质中所含粒子数多。

2.摩尔质量及其单位　1mol不同粒子的数目虽然相同，但由于不同粒子的质量不同，因此，1mol不同粒子的质量也不同。1mol物质的质量称为该物质的摩尔质量，用MB或M（B）表示。摩尔质量的SI单位是kg/mol，化学上常用g/mol来表示，中文符号为：克/摩。

科学计算结果表明：1mol任何原子的质量，若以克作单位，数值上等于该原子的相对原子质量；对于分子来说，1mol任何分子的质量，若以克作单位，数值上等于该分子的相对分子质量；而1mol任何离子的质量，若以克作单位，数值上等于该离子的相对化学式量。即1mol物质或微粒的质量是以克为单位，在数值上等于其化学式量。

物质的量nB、物质的质量mB和摩尔质量MB之间存在下列关系：

3.物质的量浓度　物质的量浓度一定体积的溶液中所含溶质的物质的量。用符号CB或C（B）表示。，M为物质B的摩尔质量，单位为g/mol，数值等于物质B的相对原子（或分子）质量。所以Ca2＋离子、C6H12O6、HCO-3离子的摩尔质量分别为40.0，180和61.0g/mol，则：

C（Ca2＋）＝n（Ca2＋）/V＝m/M/V＝10/40/100×10-3＝2.50mmol/L

同理C（C6H12O6）＝100.0/180/100×10-3＝5.60mmol/L

C（HCO-3）＝165.2/61.0/100×10-3＝27.00mmol/L

在临床医学中，世界卫生组织（WHO）建议：在医学上表示体液浓度时，凡是已知相对分子质量的物质，均用物质的量浓度表示；对未知其相对分子质量的物质，则用质量浓度表示。例如，每100ml正常人的血液中，葡萄糖的含量过去表示为70mg%～100mg%，法定计量单位则应表示为C（C6H12O6）＝3.9～6.0mmol/L。同样，人的血清中Fe3＋的含量应表示为C（Fe3＋）＝11～27μmol/L等。而注射液各成分的浓度应用物质的量浓度CB和质量浓度ρB同时加以注明。例如输液用的葡萄糖溶液应注明0.278mmol/L和50g/L两种浓度。

4.物质的量浓度（CB）与质量浓度（ρB）、质量分数（ωB）间的换算　浓度的换算是把一种浓度换算成另一种浓度。根据溶质的状态及实际工作的需要，可选择不同的表示方法来表示同一种溶液的组成，在具体工作中常常涉及到浓度的互换问题，主要是两种类型，即ρB与CB、ωB与CB的换算。

（1）物质的量浓度（CB）与质量浓度（ρB）之间换算：由公式CB＝

式中nB为溶质B的物质的量，V为溶液的体积。

物质的量浓度SI单位是mol/m3，但化学与医学上常用mol/L，临床上有时用mmol/L来表示，读作“摩尔每升”和“毫摩尔每升”。

例1-4正常人每100ml血清中含10.0mgCa2＋离子、100.0mg葡萄糖（C6H12O6）、165.2mg离子，计算正常人血清中Ca2＋离子、C6H12O6、离子的物质的量浓度。

解：CB＝而nB＝和ρB＝可推出换算公式CB＝ρB/M或ρB＝CBM。

（2）物质的量浓度（CB）与质量分数（ωB）与之间换算：由公式：CB＝和ωB＝可推出换算公式CB＝ρωB/M或ωB＝CBM/ρ。

5.溶液的配制和稀释中有关浓度的计算

（1）溶液的配制：临床上，常需配制一定浓度的溶液或稀释溶液。配制用质量分数表示的溶液时，计算出溶质、溶剂的质量后，将这一定量溶质和溶剂混合均匀即得。配制用物质的量浓度、质量浓度、体积分数表示的溶液通常分以下几步。

第一步：计算所需溶质的质量或体积。

例1-5如何配制500ml的生理盐水？

解：∵　ρNaCl＝9g/L　　　　V＝500ml＝0.5L

∴　m（NaCl）＝ρNaCl　V＝9×0.5＝4.5g

第二步：称取或量取所需的溶质：用天平称取固体溶质或用量器量取液体溶质。如配制500ml生理盐水，需在托盘天平上称取4.5gNaCl。

第三步：适量溶解。将溶质置于一定的容器中，加适量蒸馏水溶解（约溶液1/3体积的水）。

第四步：转移、荡洗。将上述溶液转移到一定的容量瓶（或试剂瓶）中，再用少量蒸馏水洗涤溶解时的容器2～3次，并把洗涤液转移到容器中。

第五步：稀释、定容。向容量瓶中加蒸馏水稀释，当液面接近刻度时，改用胶头滴管逐滴加入蒸馏水至液面凹面最低处与刻度相切。

第六步：混合均匀。

第七步：贴上标签。标签上标有溶液的名称、浓度、配制日期。

（2）溶液的稀释：溶液的稀释就是向溶液中加入溶剂，使浓溶液的浓度变小的过程，但溶液中溶质的量没有发生改变。稀释溶液时，按以下几步进行。

第一步：计算所需浓溶液的量。因稀释前后溶质的量没有改变，设稀释前（即浓溶液）为“1”状态，稀释后（即稀溶液）为“2”状态，则稀释公式为：CB1V1＝CB2V2　或　ρB1V1＝ρB1V2或　ФB1V1＝ФB2V2。

对于质量分数来表示浓度时，其稀释公式为：ωB1m1＝ωB2m2

例1-6要配制1　900mlФB＝0.75的消毒乙醇，需要多少毫升ФB＝0.95的乙醇？如何配制？

解：根据稀释公式ФB1V1＝φB2V2

第二步：量取所需浓溶液的量，转移至容量瓶中或直接在量筒中进行。

第三步：稀释、定容。

第四步：混合均匀。

第五步：贴上标签。

临床护理工作中，有时需用两种浓度的同一溶液配制另一浓度的溶液。混合前后不同浓度的溶液中所含的溶质总质量应等于混合溶液中的溶质的量，即CB1V1＋CB2V2＝CB3（V1＋V2）。