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浓度表示与换算
Concentration Units and Conversion
浓度表示与换算
| g/L | 每升溶液含溶质的克数(最常用) |
| % (w/w) | 质量百分比(溶质质量/溶液质量) |
| % (w/v) | 质量体积百分比(常用于稀溶液) |
| owf% | 对织物重的百分比 |
| ppm / mg/L | 百万分之一(用于微量,如硬度、铁离子) |
| °Bé(波美度) | 表示浓溶液浓度的传统单位 |
| mol/L | 摩尔浓度(化学计算用) |
染整中浓度的多种表示方法及相互换算,是配方计算与加料操作的基本功,也是最容易出错的地方。
常见的浓度表示
- **① g/L(克/升)——最常用**
- —— 每升溶液中含多少**克**溶质
- —— 例:元明粉 60 g/L → 每升染液含 60 g 元明粉
- —— **计算总量**:
- —— 总用量(g) = 浓度(g/L) × 溶液体积(L)
- —— 例:染液 3000 L,元明粉 60 g/L → 需要 **180 kg**
- **② % owf(对织物重)**
- —— 溶质质量 ÷ **织物质量** × 100%
- —— **染料最常用**
- —— 例:布 500 kg,染料 2% owf → 需要 **10 kg**
- —— 优点:**与浴比无关**
- **③ %(质量百分比,w/w)**
- —— 溶质质量 ÷ **溶液质量** × 100%
- —— 常用于**商品化学品**的规格
- —— 例:"30% 的烧碱溶液" → 100 g 溶液中含 30 g NaOH
- **④ %(质量/体积,w/v)**
- —— 溶质质量(g) ÷ 溶液体积(mL) × 100%
- —— 例:"1% 的醋酸溶液" → 100 mL 中含 1 g 醋酸
- —— 稀溶液时,1% (w/v) ≈ **10 g/L**
- **⑤ ppm / mg/L**
- —— **百万分之一**
- —— 对于**稀水溶液**:**1 ppm ≈ 1 mg/L**
- —— 用于:
- —— **水质**(硬度、铁离子、余氯)
- —— **微量成分**
- —— 例:水硬度 50 ppm = 50 mg/L
- **⑥ mol/L(摩尔浓度)**
- —— 化学计算用(反应计量)
- —— 例:1 mol/L NaOH = 40 g/L NaOH
- **⑦ °Bé(波美度)**
- —— 传统单位,用**波美比重计**测
- —— 常用于**浓碱、浓酸、盐类溶液**
- —— 例:丝光碱液常用 **28~30 °Bé**
- —— 换算(比水重的液体):
- —— **°Bé = 145 - 145 / 比重**
- —— 例:比重 1.4 → °Bé = 145 - 145/1.4 = **41.4**
关键换算
- **① owf% ↔ g/L(最重要!)**
- —— **g/L = %owf × 10 / 浴比的分母**
- —— 设浴比 1:R(1 kg 布 : R L 水)
- —— 推导:
- —— 布 1 kg(= 1000 g),染料 x% owf → 染料 = 1000 × x/100 = **10x 克**
- —— 染液体积 = R 升
- —— 浓度 = 10x / R = **10x / R (g/L)**
- —— **例 1**:2% owf,浴比 1:10 → 2 × 10 / 10 = **2 g/L**
- —— **例 2**:2% owf,浴比 1:5 → 2 × 10 / 5 = **4 g/L**
- —— **例 3**:0.5 g/L,浴比 1:8 → 0.5 × 8 / 10 = **0.4% owf**
- —— **记忆口诀**:
- —— "**owf 乘 10,除以浴比分母,就是 g/L**"
- **② % ↔ g/L**
- —— **%(w/v)→ g/L**:
- —— 1% (w/v) = **10 g/L**
- —— 例:3% 醋酸 = **30 g/L**
- —— 更准确(考虑密度):
- —— g/L = % × 密度 × 10
- —— 例:30% 烧碱,密度 1.33 → 30 × 1.33 × 10 = **399 g/L**
- **③ 稀释(最重要的实用计算)**
- —— **C₁ × V₁ = C₂ × V₂**
- —— 例:把 30% 的烧碱稀释成 10%,要得到 100 L 的 10% 溶液
- —— 需要 30% 碱:V₁ = 10 × 100 / 30 = **33.3 L**
- —— 加水:100 - 33.3 = **66.7 L**
- —— **注意**:
- —— 稀释浓硫酸/浓碱会**放热**,要**缓慢加入并搅拌**
- —— **酸入水**(永远把酸倒进水里)
- **④ 混合**
- —— 混合两种浓度的溶液:
- —— C = (C₁V₁ + C₂V₂) / (V₁ + V₂)
- —— 例:把 100 L 的 50 g/L 和 200 L 的 80 g/L 混合
- —— C = (50×100 + 80×200) / 300 = (5000 + 16000)/300 = **70 g/L**
- **⑤ 波美度 ↔ 密度 ↔ 浓度**
- —— 需要查表(不同物质不同)
- —— 常用:
- —— **烧碱溶液**:有专门的对照表(°Bé ↔ g/L)
- —— 例:30 °Bé 烧碱 ≈ **约 300 g/L**(具体要查表)
实际加料的计算
- **场景 1:按 owf 加染料**
- —— 布重 480 kg,染料 2.5% owf
- —— 染料用量 = 480 × 2.5% = **12 kg**
- —— 如果用母液(浓度 50 g/L):
- —— 母液体积 = 12000 g ÷ 50 g/L = **240 L**
- **场景 2:按 g/L 加助剂**
- —— 浴比 1:8,布重 480 kg
- —— 染液体积 = 480 × 8 = **3840 L**
- —— 元明粉 60 g/L → 用量 = 60 × 3840 = **230.4 kg**
- **场景 3:把 owf 的染料换算成 g/L**
- —— 染料 2.5% owf,浴比 1:8
- —— 浓度 = 2.5 × 10 / 8 = **3.125 g/L**
- —— 验算:3.125 × 3840 = 12000 g = 12 kg ✓
- **场景 4:商品助剂的换算**
- —— 配方要"柔软剂有效物 1% owf"
- —— 布重 480 kg → 需要有效物 **4.8 kg**
- —— 柔软剂含固量 20%
- —— 需要商品柔软剂 = 4.8 / 0.20 = **24 kg**
- **场景 5:稀释商品助剂**
- —— 有 30% 的醋酸,要配 100 L 的 5 g/L 醋酸溶液
- —— 需要纯醋酸 = 5 × 100 = 500 g
- —— 需要 30% 醋酸 = 500 / 0.30 = 1667 g
- —— 30% 醋酸密度约 1.04 → 体积 = 1667 / 1.04 = **1603 mL ≈ 1.6 L**
- —— 即:取 1.6 L 的 30% 醋酸,加水到 100 L
- **核对的习惯**:
- —— 算完后**反向验算**一遍
- —— 或让**第二个人**复核
- —— 加料错误是**重大质量事故**的常见原因
常见错误与防范
- **错误 1:owf 和 g/L 搞混**
- —— 后果:加料量差**几倍到几十倍**
- —— 防范:
- —— 配方上**明确标注单位**
- —— **培训**
- —— **系统校验**(配料系统自动换算并提示)
- **错误 2:换浴比后忘记重算**
- —— 后果:
- —— 从 owf 换算的 g/L 变了(但总量不变,这是对的)
- —— 或者反过来,如果按 g/L 配方,换浴比后**总量变了**
- —— 防范:
- —— 明确"**助剂按 g/L,染料按 owf**"的惯例
- —— 换浴比时**重新计算并核对**
- **错误 3:密度忽略**
- —— 商品浓酸浓碱的**体积和质量**差别很大
- —— 例:浓硫酸密度 1.84,1 L ≠ 1 kg
- —— 防范:**按质量称量**,或查密度表换算
- **错误 4:含固量忽略**
- —— 见"含固量"
- **错误 5:单位不统一**
- —— 布重用 kg,染料用 g → 算错
- —— 防范:**统一单位**(建议统一用 kg 和 g/L)
- **错误 6:母液浓度不准**
- —— 母液配错了,后面全错
- —— 防范:
- —— **定期标定**母液浓度
- —— **双人复核**
- **管理措施**:
- ① 配方**书面化、标准化**
- ② **自动配料系统**(最有效)
- ③ **双人复核**(重要的配方)
- ④ **加料记录**并**核对**
- ⑤ **异常报警**(系统发现用量异常时提示)
相关词条
- owf(对织物重)(owf)
- 浴比(liquor-ratio)
- 含固量(term-solids-content)
- 染色处方与配方(term-recipe)
- 母液配制与浓度(term-stock-solution)