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原液濃度75% 比重1.672
目標 9.8%
希釈硫酸500Lで9.5%の場合、何L原液を入れればいいのか
500Lで10.2%の場合何L純水を入れればいいのか。
以上の計算式を教えていただけると助かります、
よろしくお願いします。

教えて!goo グレード

A 回答 (2件)

9.5%、9.8%、10.2%という接近した値なので、結構細かいデータで計算をしないと、求められないでしょう。



1.
「硫酸500Lで9.5%の場合、何L原液を入れればいいのか」
式は、
濃度[%]=硫酸の質量[kg]/溶液の質量[kg]*100

計算式は、
(500*ρ_9.5*9.5+x*ρ_75*75)/(500*ρ_9.5+x*ρ_75)=9.8
で、xを求めればよい。
ここで、
ρ_9.5:9.5%硫酸の密度[kg/L]
ρ_75:75%硫酸の密度[kg/L]
x:加える75%硫酸の体積[L]
です。
で、
x=500*ρ_9.5*(9.8-9.5)/(ρ_75*(75-9.5)
です。
したがって、ρ_9.5、ρ_75がわからなければxは求められません。
私の方の資料(化学便覧)から、25℃で、
ρ_75=1.664[kg/L]
で、同資料から補間で、
ρ_9.5=1.0606[kg/L]
になります。
これで計算すると、
x=1.47[L]

ちなみに、ρ_9.8=1.0626なので、全体の体積は、501.4[L]になります。(「体積保存則」なんてないからね)

2.
「500Lで10.2%の場合何L純水を入れればいいのか」
1.と考え方は同じ。

500*ρ_10.2*10.2)/(500*ρ_10.2+x*ρ_0)=9.8
x=500*ρ_10.2*(10.2-9.8)/(9.8*ρ_0)

ρ_10.2=1.065[kg/L]  (10.2%硫酸の密度)
ρ_0=1.0[kg/L]  (純水の密度)
で、
x=21.7[L]

ちなみに、全体の体積は、521.6[L]になります。

密度の値等は、そちらで調べた値を使用すればいいでしよう。
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この回答へのお礼

大変参考になりました、
仕事で専門外の計算を強いられて途方に暮れていたところです
ありがとうございました。

お礼日時:2011/03/11 08:42

便宜上、濃度75%の硫酸は、全体量100に対して硫酸が75が入っていると考えて、


75/100と表記するとします。

(1)500L9.5%に原液を添加する場合・・・
9.8%の硫酸には、全体100に対して硫酸9.8が入っていることになるので、
500Lで9.5%→硫酸47.5/全体500
ここに現役を?L加えるわけですから、
硫酸=47.5+?×0.75
全体=500+?
上記のように考えられます。
ですので、(47.5+?×0.75)/(500+?)=0.098となり、
?=2.3006134・・・
 ≒2.3
となり、原液を2.3L添加すれば良いと思います。

(2)500Lで10.2%に純水を添加する場合・・・
10.2%の硫酸を先ほどと同様に、51/100と表記して、
硫酸=51
全体=500+?
51/500+?=0.098となり
?=20.40816・・・
 ≒20.4
となり、純水を20.4L添加すれば良いと思います。
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この回答へのお礼

比重を加味した計算になると投入数が変わるようですが
大変参考になりました、ありがとうございました。

お礼日時:2011/03/10 10:44

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