醫學(xué)上常用有關(guān)溶液濃度的量
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【摘要】 醫學(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一，這給學(xué)術(shù)交流帶來(lái)了不便。就目前醫學(xué)上常用的有關(guān)量進(jìn)行了總結，并提出了觀(guān)點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】 濃度; 質(zhì)量摩爾濃度; 分數
醫學(xué)上常用有關(guān)溶液濃度的量有很多，有些是標準的量，有些是非標準的量。由于歷史原因，在許多場(chǎng)合不同的學(xué)者對于這些量的使用卻并不統一，這會(huì )給學(xué)術(shù)交流帶來(lái)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)的標準出臺[1]。本研究就目前醫學(xué)上常用的有關(guān)量進(jìn)行總結。
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
醫學(xué)上最常用的是物質(zhì)的量的濃度，簡(jiǎn)稱(chēng)為濃度，是一種標準的量，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)規定，在醫藥學(xué)領(lǐng)域溶液的體積一律以“升”(L)為基準，故其單位為mol/L、mmol/L、μmol /L等[3]。有時(shí)也采用mol/dm3單位。使用時(shí)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(guò)去曾經(jīng)用過(guò)與cB類(lèi)似功能的非標準的量： 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;另一非標準的量為當量濃度，其單位為N。這兩種非標準的量已經(jīng)廢除�，F舉兩例說(shuō)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”，是一種標準的量，
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)試劑基礎標準GB603?88規定,對固體試劑配制的溶液, 一律用g/L作單位。
歷史上曾采用非標準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”，是一種標準的量，
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(shí)應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(shí)驗中帶來(lái)便利[4]。
質(zhì)量摩爾濃度對應的非標準的量為質(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的分數
物質(zhì)B的分數指系統中物質(zhì)B的量與混合物(或溶液)相應總量之比。常用的有質(zhì)量分數、體積分數和摩爾分數。
2.1 物質(zhì)B的質(zhì)量分數wB
物質(zhì)B的質(zhì)量分數定義為“B的質(zhì)量與混合物的質(zhì)量之比”，是一種標準的量，
wB=mBm
質(zhì)量分數為無(wú)量綱量,它的單位為1,量值常為一小數或分數。
曾經(jīng)使用過(guò)的非標準的量包括重量百分濃度、重量百分數、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(xiě)，含義是“百萬(wàn)分之一”,不是單位符號或數學(xué)符號，實(shí)質(zhì)表示的是數量份額的大小，在表達某種物質(zhì)的含量或濃度時(shí)，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別，很易引起誤解，所以這類(lèi)所謂"濃度"的表示連同ppm應該停止使用。但實(shí)際上很多場(chǎng)合仍在使用。
2.2 物質(zhì)B的體積分數φB
物質(zhì)B的體積分數定義為“純物質(zhì)B與混合物在相同溫度和壓力下的體積之比”,是一種標準的量，
φB=VBV=xB V*m,B?BxB V*m,B
體積分數也為無(wú)量綱量,它的單位為1,量值常為一小數或分數。也可使用一個(gè)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(guò)的非標準的量為體積百分濃度、體積百分數，單位為%、%(V/V)、ppm、ppb、ppt等，這種表示已廢除。
2.3 物質(zhì)B的摩爾分數xB
摩爾分數的定義為“物質(zhì)B的物質(zhì)的量與混合物的物質(zhì)的量之比”，是一種標準的量，
xB=nBn
摩爾分數同樣為無(wú)量綱量,它的單位為1,量值常為一小數或分數。它的替換名稱(chēng)為物質(zhì)的量分數。
歷史上曾使用過(guò)的非標準的量為克分子百分濃度、摩爾百分數，單位分別為%( M/ M) 、 %( N/ N )，這種表示已廢除。
3 比
是指系統中兩特定組分的同類(lèi)量之比(注意：不是與多組分均相系統總量之比)[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(chēng)為物質(zhì)的量比。
以上三種濃度均為無(wú)量綱量，它們的SI單位均為1。歷史上曾使用過(guò)的非標準的量為分別為質(zhì)量比例濃度、體積比例濃度和克分子比，已經(jīng)廢除。
4 結束語(yǔ)
在我國國家標準GB 3102.8?93(該標準等效采用國際標準ISO 31?8:1992)中詳細定義了幾種溶液濃度，它完全可以達到化學(xué)、醫學(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(yáng)航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報，1996, 13(3):35.
3 該刊編輯部.中國實(shí)用兒科雜志，2008,23(2):151.
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