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议两则溶液的组成标度和组成变量

【关键词】 溶液的组成标度 组成变量

丁香园网站上讨论两则溶液的组成标度和组成变量，一则是

50%乙腈水溶液怎样配制;另一则是 2N(当量)盐酸 200ml 怎样配制。参

加讨论的人不少，意见各不相同。溶液组成的标度有 5 类，各有其名

称、符号、定义和 SI 单位。

1 50%乙腈水溶液配制

参加讨论者一种说法是取同体积乙腈与水混溶，另一种说法

是取一体积乙腈，加水至两体积，摇匀。50%乙腈水溶液的说法比较模

糊，没有说 50%是体积分数还是质量分数。在溶液组成的标度中有"体

积分数"的"质量分数"两个量的名称，国家标准 GB3102.8 93 对这

两个量的符号、单位、定义都有规定。应该对照国标来讨论这个问题。

1.1 B 的体积分数[1]

国家标准中已经废除原百分浓度"%(ml/ml)"的表达形式，

用"体积分数"去取代，其量的符号是"yB" SI 单位是"1"
， 。定义

为：yB=xB V★m,B/ ( A xA V★m,A)(1)式中 V★m,A 和 V★m,B 分

别为与混合物相同的温度和压力时纯 A 和纯 B 的摩尔体积(上角标★表

示"纯的")， xA 和 xB 分别为混合物中 A 和 B 的摩尔分数， A xA V

★m,A 为每物质的量的混合物的各组元 A 在混合以前的体积总和， V xB

★m,B 而 为混合以前相应纯 B 的体积。在备注项下称"也可使用一个

替换定义，即以 A 的偏摩尔体积 VA= V/ nA)T,p,nB 代替纯物质

A 的摩尔体积 V★m,A， 质 A 的偏摩尔体积可用 V★A 表示。★A 与
纯物 V

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V★m,A 完全相等" 。

若用通俗易懂的文字表述，其定义可为"在相同温度、压力

下，纯物质的体积与组成该混合物的各纯物质体积的和之比" 。例如：

在 20℃和 101.325kPa 时， 70ml 乙醇与 30ml 水混合，
将 得到混合物(乙

醇+ 水)的体积为 96.8ml，按照定义，则乙醇的体积分数为：y

(C2H5OH)= 70ml/100ml=0.7=70% 。 切 不 可 误 为

70ml/96.8ml=0.723=72.3%,后者这个量称为"B 的体积浓度" 符号是 ，

"sB" ，一般情况下尽可能不用它。乙醇的体积分数为 70%，不应写

为 70%(ml/ml)、(v/v)。中国药典一直采用"百分浓度"表示溶液组

成的标，是不符合法定计量单位的。

1.2 B 的质量分数

国家标准已经废除原百分浓度"%(g/g)"的表达形式，用"质

量分数"去取代。定义是物质 B 的质量与混合物的质量之比。质量分

数的符号是"wB" SI 单位是"1"
， 。按照 SI 规定，其质量分数单位的

选择为 10-3、10-6、10-9。但是在我国，大多数以百分数形式表达。

例 如 乙 醇 杀 菌 最 好 的 标 度 是 w(C2H5OH)=0.70=70% 。 不 应 该 写 作

70%(g/g)、70%(m/m)、70%(w/w)。也不应该称"乙醇的质量百分数"

或"乙醇重量百分数" 。

1.3 国家标准 GB3101 93， ，质量百分和体积百分的说法在

原则上是无意义的。也不能在单位符号上加其它信息，如%(m/m)

或%(v/v)。正确的表示方法是：质量分数为 0.67 或质量分数为 67%;

体积分数为 0.75 或 75%。质量分数和体积分数也可以这样表示，例如

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5mg/g 和 4.2ml/m3"
。药典中的%(g/g)、%(ml/ml)，可采用国家标准

中质量分数和体积分数去代替，%(g/ml)可用质量浓度(g/L)去换算后

代替。

根据以上 3 点，如果是配制体积分数 50%乙腈水溶液，则是

在相同温度、压力下，取同体积乙腈与水混匀即可;如果是配制质量分

数 50%乙腈水溶液，则是取相等质量值的乙腈与水混匀即可。

2 200ml 2N(当量)盐酸的配制

参加讨论的人一种说法是用公式计算，取计算量盐酸

(36%)33ml，加水稀释至 200ml;另一种说法是按中国药典附录中滴定

液配制方法折算比较可靠，取盐酸(36%)36ml 稀释。

2.1 盐酸的标度

早年学术界用"当量浓度"表示溶液组成的标度，这个变量

现在已经被 IUPAC 废除，但美国药典 30 版还在使用。英国药典 2007

年版、 日本药典(药局方)第 15 改正版和中国药典 2005 年版均采用 物 "

质的量浓度(简称浓度)"这个变量表示溶液组成的标度，量的符号是

"cB" 单位为"mol/L",中国药典早在 1985 年版就开始采用法法定 ，

计量单位，规定滴定液和试液组成的标度都用"mol/L"表示。盐酸是

一价酸，2N(当量)盐酸等于 2mol/L 盐酸。

2.2 用公式计算[2]：

用 wB 与 cB 换算公式为： r wBM(2)式中 cB 是物质的量浓 cB=

度，单位为 mol/L; wB 为质量分数，这是一个量纲 1 的量(即无量纲的

量); r 为密度 单位为 g·ml-1 或 g/cm3;M 为摩尔质量，单位为

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