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醫(yī)學(xué)上常用有關(guān)溶液濃度的量
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【摘要】 醫(yī)學(xué)上常用有關(guān)溶液濃度的量有很多。但由于歷史原因，對它們的使用卻并不統(tǒng)一，這給學(xué)術(shù)交流帶來了不便。就目前醫(yī)學(xué)上常用的有關(guān)量進行了總結(jié)，并提出了觀點。
【關(guān)鍵詞】 濃度; 質(zhì)量摩爾濃度; 分?jǐn)?shù)
醫(yī)學(xué)上常用有關(guān)溶液濃度的量有很多，有些是標(biāo)準(zhǔn)的量，有些是非標(biāo)準(zhǔn)的量。由于歷史原因，在許多場合不同的學(xué)者對于這些量的使用卻并不統(tǒng)一，這會給學(xué)術(shù)交流帶來很多不必要的困難和困惑。國際上和我國對于溶液的濃度都有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)出臺[1]。本研究就目前醫(yī)學(xué)上常用的有關(guān)量進行總結(jié)。
1 物質(zhì)B的濃度
所謂溶液濃度就是指一定量的溶液或溶劑中含溶質(zhì)的量[2]。常用的有物質(zhì)的量的濃度、質(zhì)量濃度和質(zhì)量摩爾濃度。
1.1 物質(zhì)B的物質(zhì)的量的濃度cB
醫(yī)學(xué)上最常用的是物質(zhì)的量的濃度，簡稱為濃度，是一種標(biāo)準(zhǔn)的量，其定義為“物質(zhì)B的物質(zhì)的量除以混合物的體積”，
cB=nBV
其一貫單位為mol/m3。但按照SI(國際單位制)及我國法定計量單位的有關(guān)規(guī)定，在醫(yī)藥學(xué)領(lǐng)域溶液的體積一律以“升”(L)為基準(zhǔn)，故其單位為mol/L、mmol/L、μmol /L等[3]。有時也采用mol/dm3單位。使用時需要注意的是必須指明基本單元，如c(NaOH)、c(HCl)、c(H2SO4)、c(1/2H2SO4)、c(K2SO4)、c(1/2K2SO4)。在化學(xué)中也可表示成[B]。
過去曾經(jīng)用過與cB類似功能的非標(biāo)準(zhǔn)的量： 體積摩爾濃度、體積克分子濃度、克分子濃度、摩爾濃度，其單位為M;另一非標(biāo)準(zhǔn)的量為當(dāng)量濃度，其單位為N。這兩種非標(biāo)準(zhǔn)的量已經(jīng)廢除。現(xiàn)舉兩例說明這些量之間的關(guān)系：
1M(H2SO4)=2N(H2SO4) =1mol·L-1 (H2SO4)=2 mol·L-1 (1/2H2SO4)
1M(HCl ) = 1N(HCl ) = 1mol·L-1 (HCl )
1.2 物質(zhì)B的質(zhì)量濃度ρB
質(zhì)量濃度定義為“物質(zhì)B的質(zhì)量除以混合物的體積”，是一種標(biāo)準(zhǔn)的量，
ρB=mBV
其一貫單位為kg/m3。但IUPAC等國際組織建議分母的單位只能用升，故常用單位為kg/L 、g/L、mg/L、μg/L、ng/L等�；瘜W(xué)試劑基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)GB603?88規(guī)定,對固體試劑配制的溶液, 一律用g/L作單位。
歷史上曾采用非標(biāo)準(zhǔn)的量重量體積百分濃度或百分濃度表示質(zhì)量濃度，其單位分別為%(w/w)和%。這種表示已廢除。
1.3 物質(zhì)B的質(zhì)量摩爾濃度bB
質(zhì)量摩爾濃度定義為“溶液中溶質(zhì)B的物質(zhì)的量除以溶劑的質(zhì)量”，是一種標(biāo)準(zhǔn)的量，
bB=nBm
其一貫單位為mol/kg，也可用mmol/kg、μmol/kg等。采用這種濃度時應(yīng)注意定義式中分母為溶劑質(zhì)量而非溶液質(zhì)量，并且分母的單位一律使用kg，而不宜采用mg、g等。之所以選擇質(zhì)量摩爾濃度作為溶液的組成變量，是因為其值不受溫度和壓力的影響，這為理論上和實驗中帶來便利[4]。
質(zhì)量摩爾濃度對應(yīng)的非標(biāo)準(zhǔn)的量為質(zhì)量克分子濃度、重量摩爾濃度(m)，這種表示已廢除。
2 物質(zhì)B的分?jǐn)?shù)
物質(zhì)B的分?jǐn)?shù)指系統(tǒng)中物質(zhì)B的量與混合物(或溶液)相應(yīng)總量之比。常用的有質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)和摩爾分?jǐn)?shù)。
2.1 物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)wB
物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)定義為“B的質(zhì)量與混合物的質(zhì)量之比”，是一種標(biāo)準(zhǔn)的量，
wB=mBm
質(zhì)量分?jǐn)?shù)為無量綱量,它的單位為1,量值常為一小數(shù)或分?jǐn)?shù)。
曾經(jīng)使用過的非標(biāo)準(zhǔn)的量包括重量百分濃度、重量百分?jǐn)?shù)、百分含量等，其單位為g%、%(w/w)、ppm、ppb、ppt等。其中ppm是“part per million”的縮寫，含義是“百萬分之一”,不是單位符號或數(shù)學(xué)符號，實質(zhì)表示的是數(shù)量份額的大小，在表達某種物質(zhì)的含量或濃度時，不能單獨作為物理量使用[5]。另外，美、英、法、德等國家對ppb、ppt等的定義本身就存在區(qū)別，很易引起誤解，所以這類所謂"濃度"的表示連同ppm應(yīng)該停止使用。但實際上很多場合仍在使用。
2.2 物質(zhì)B的體積分?jǐn)?shù)φB
物質(zhì)B的體積分?jǐn)?shù)定義為“純物質(zhì)B與混合物在相同溫度和壓力下的體積之比”,是一種標(biāo)準(zhǔn)的量，
φB=VBV=xB V*m,B?BxB V*m,B
體積分?jǐn)?shù)也為無量綱量,它的單位為1,量值常為一小數(shù)或分?jǐn)?shù)。也可使用一個替換定義，即以B的偏摩爾體積代替純物質(zhì)B的摩爾體積。
曾經(jīng)使用過的非標(biāo)準(zhǔn)的量為體積百分濃度、體積百分?jǐn)?shù)，單位為%、%(V/V)、ppm、ppb、ppt等，這種表示已廢除。
2.3 物質(zhì)B的摩爾分?jǐn)?shù)xB
摩爾分?jǐn)?shù)的定義為“物質(zhì)B的物質(zhì)的量與混合物的物質(zhì)的量之比”，是一種標(biāo)準(zhǔn)的量，
xB=nBn
摩爾分?jǐn)?shù)同樣為無量綱量,它的單位為1,量值常為一小數(shù)或分?jǐn)?shù)。它的替換名稱為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。
歷史上曾使用過的非標(biāo)準(zhǔn)的量為克分子百分濃度、摩爾百分?jǐn)?shù)，單位分別為%( M/ M) 、 %( N/ N )，這種表示已廢除。
3 比
是指系統(tǒng)中兩特定組分的同類量之比(注意：不是與多組分均相系統(tǒng)總量之比)[6]。常用的有質(zhì)量比、體積比和摩爾比。
3.1 質(zhì)量比ξi,k
定義為“物質(zhì)i的質(zhì)量與物質(zhì)k的質(zhì)量之比”，
ξi,k=mimk
3.2 體積比ψi,k
定義為“物質(zhì)i的體積與物質(zhì)k的體積之比”，
ψi,k=ViVk
3.3 摩爾比ri,k
定義為“物質(zhì)i的物質(zhì)的量與物質(zhì)k的物質(zhì)的量之比”，
ri,k=nink
它的替換名稱為物質(zhì)的量比。
以上三種濃度均為無量綱量，它們的SI單位均為1。歷史上曾使用過的非標(biāo)準(zhǔn)的量為分別為質(zhì)量比例濃度、體積比例濃度和克分子比，已經(jīng)廢除。
4 結(jié)束語
在我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB 3102.8?93(該標(biāo)準(zhǔn)等效采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 31?8:1992)中詳細(xì)定義了幾種溶液濃度，它完全可以達到化學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中對溶液濃度表示方法的要求。要使這些表示方法被完全接受和采用，還需要做大量的宣傳和普及工作。
【參考文獻】
1 GB 3102.8?93.物理化學(xué)和分子物理學(xué)的量和單位.
2 張蕾，李美玉.溶液的濃度及其正確表示方法.沈陽航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報，1996, 13(3):35.
3 該刊編輯部.中國實用兒科雜志，2008,23(2):151.
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