稀释计算器 — C₁V₁=C₂V₂ 溶液稀释

使用 C₁V₁ = C₂V₂ 稀释公式,求解任意未知的浓度或体积值,并查看最终混合液需要加入多少溶剂。

稀释计算器 — C₁V₁ = C₂V₂

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M
mL
M
mL
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常见问题

什么是稀释公式 C1V1 = C2V2?

C1V1 = C2V2 是基本稀释公式(Dilution Equation),其中 C1 是初始(原液)浓度,V1 是从原液中取出的初始体积,C2 是最终(工作液)浓度,V2 是稀释后的总体积。该公式成立的原因在于溶质(Solute)的物质的量守恒——稀释时只加入了溶剂,并未增加溶质。只要 C1 与 C2 使用相同的浓度单位,V1 与 V2 使用相同的体积单位,即可使用任意单位组合,例如 M 与 mL、% 与 L 等。

如何计算所需的原液(Stock Solution)用量?

将公式变形为 V1 = (C2 x V2) / C1。例如,要从 5 M 的原液中配制 500 mL 的 0.1 M 溶液:V1 = (0.1 x 500) / 5 = 10 mL。取 10 mL 原液,再加入足量溶剂(通常为水),使总体积达到 500 mL。

需要加入多少溶剂?

需要加入的溶剂体积等于 V2 - V1(最终体积减去所用原液体积)。例如,若 V1 = 10 mL 的原液可配成 V2 = 500 mL 的工作液,则需加入 500 - 10 = 490 mL 的溶剂。本计算器会自动显示「需要加入的溶剂」数值。

什么是稀释因子(Dilution Factor)?

稀释因子(DF)是最终体积与初始体积之比:DF = V2 / V1,表示最终溶液比原液稀释了多少倍。1:10 稀释意味着 V2/V1 = 10,即最终浓度为原液的 1/10。等价地,DF = C1 / C2。

什么是梯度稀释(Serial Dilution)?

梯度稀释是一系列逐级稀释操作,每步以上一步的稀释液作为新的原液。当所需稀释倍数极大时(如单步稀释需要的体积极小而不可行),常采用梯度稀释。例如,1:1,000,000 的稀释可通过六个连续 1:10 步骤实现。总稀释因子等于各步稀释因子之积。

本计算器支持哪些浓度单位?

C1V1 = C2V2 公式与单位无关,只需 C1 与 C2 使用相同的浓度单位,V1 与 V2 使用相同的体积单位即可。支持摩尔浓度(M)、毫摩尔(mM)、百分比(%)、mg/mL、ng/uL 等任意浓度单位。计算器提供 M、mM 和 % 作为标签选项,仅供参考,实际计算结果不受所选单位影响。

「稀释至」与「稀释」有什么区别?

这两种表述对稀释倍数的定义方式不同。「稀释至 1:10」表示最终溶液的浓度是原液的 1/10(V2/V1 = 10,即 C2 = C1/10)。「按 1:10 稀释」在某些语境下含义相同,但有时指每 1 份原液加入 10 份溶剂,总体积变为 11 份(C2 = C1/11)。使用时请务必确认实验方案中采用的是哪种约定。

稀释在实验室中有哪些应用?

稀释广泛应用于实验室各类场景:从浓缩原液配制工作液、在分光光度测量前降低样品浓度、制备校准标准品、配制微生物涂板悬液用于菌落计数,以及滴定试剂等。C1V1 = C2V2 公式是化学、生物化学、微生物学和临床诊断中所有溶液配制计算的基础。

稀释公式

稀释是通过加入溶剂来降低溶液浓度的过程。所有稀释操作的基本规律都遵循稀释公式 C₁V₁ = C₂V₂——该公式表明,稀释过程中溶质的物质的量保持不变。本计算器可在已知其他三个变量的情况下,求解任意一个未知量。

C₁V₁ = C₂V₂ 公式

C₁V₁ = C₂V₂
符号含义
C₁初始浓度
V₁初始体积
C₂最终浓度
V₂最终体积

四个变量必须使用一致的单位。浓度可以是 M、mM、% 或其他任何单位——但 C₁ 和 C₂ 必须使用相同的单位,V₁ 和 V₂ 也必须使用相同的体积单位(L、mL、μL 等)。

变形公式

  • C₁ = (C₂ × V₂) / V₁ — 求初始浓度
  • V₁ = (C₂ × V₂) / C₁ — 求初始体积(所需原液体积)
  • C₂ = (C₁ × V₁) / V₂ — 求最终浓度
  • V₂ = (C₁ × V₁) / C₂ — 求最终体积

逐步计算示例

题目: 现有 10 M 的 NaCl 原液,需要配制 500 mL 的 0.5 M 工作液,应取多少原液?

已知:C₁ = 10 M,C₂ = 0.5 M,V₂ = 500 mL
求:V₁(所需原液体积)

V₁ = (C₂ × V₂) / C₁
V₁ = (0.5 × 500) / 10
V₁ = 250 / 10 = 25 mL

取 25 mL 的 10 M 原液,再加溶剂(水)至总体积 500 mL。需加入溶剂 = 500 − 25 = 475 mL

稀释操作步骤

  1. 使用公式 V₁ = (C₂ × V₂) / C₁ 计算所需原液体积。
  2. 用移液管将计算所得体积(V₁)的原液转移至洁净的容量瓶或容器中。
  3. 缓慢加入溶剂(通常为蒸馏水)并持续混匀,直至总体积达到 V₂。
  4. 始终将浓溶液加入溶剂中,而非反向操作——尤其是处理酸液时(混合为放热过程)。
  5. 充分混匀后,在容器上标注新浓度、日期和操作者信息。

梯度稀释

梯度稀释是一系列逐级稀释操作,每次以上一步的稀释液作为新的原液。当所需稀释倍数非常大(如 1

,000 或更高)时,单步稀释在操作上不可行,因此采用梯度稀释。

示例:通过三步 1

稀释实现 1

第一步:1 mL 原液 + 9 mL 水 → 10 mL,浓度为原来的 1/10
第二步:取 1 mL 第一步溶液 + 9 mL 水 → 10 mL,浓度为原来的 1/100
第三步:取 1 mL 第二步溶液 + 9 mL 水 → 10 mL,浓度为原来的 1/1000

总稀释倍数等于各步稀释倍数之积:10 × 10 × 10 = 1000。

实验室常用稀释比例

生物、化学及临床实验室中常见稀释场景的快速参考表。

稀释比例稀释因子典型用途
1
0.5×重复检测时试剂减半
1
0.2×将 5 M 原液稀释至 1 M
1
0.1×梯度稀释的基础步骤;血细胞计数
1
0.01×抗体稀释;尿液样本
1
,000
0.001×蛋白质印迹中一抗稀释
1
,000
0.0001×二抗稀释;ELISA
1
,000,000
1×10⁻⁶细菌菌落计数;环境样本

相关工具

  • 摩尔浓度计算器 — 使用 M = n/V 求解摩尔浓度(M)、物质的量(n)或体积(V),内置常见化合物的质量转摩尔辅助功能。
  • mEq 转 mg 计算器 — 电解质及离子化合物的毫克当量与毫克之间的换算。

重要健康提示

本计算器仅供参考和教育用途。

  • 结果为估算值,不构成医学诊断。
  • 病史、用药情况和既往疾病等个体因素可能对结果产生显著影响。
  • 请勿仅凭本工具自行做出医疗决定。
  • 如需个性化医疗建议、诊断或治疗,请咨询合格的医疗专业人员。