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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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
- 使用公式
V₁ = (C₂ × V₂) / C₁计算所需原液体积。 - 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。
- 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。
- 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)。
- 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。