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Peptide Calculator

摩尔浓度计算器

根据提供的质量、其单位、摩尔质量和体积,按 M = (质量 / 摩尔质量) / 体积 计算摩尔浓度。教育参考,不构成医疗或剂量建议。

分子与质量

计算器输入项

这是一个数学与实验室参考工具。它不进行诊断、治疗或剂量推荐,也不构成医疗建议。

摩尔浓度是化学家使用的浓度单位:每升溶液中的溶质摩尔数。摩尔浓度计算器在你给出该物质摩尔质量的前提下,把一个可以称出来的质量换算成这个数值。

这是质量与摩尔浓度之间的桥:质量是瓶签上印的东西,摩尔浓度是配方或已发表方法所规定的东西。两者都不是给药量,它只是用实验室科学所用的单位表达出来的一个浓度。

摩尔浓度与质量浓度是对同一件事的两种不同测量。只有知道了摩尔质量,两者之间才能换算,这就是本页要求填入它的原因。

两次除法和一处化学

在瓶签上的质量与配方里的摩尔浓度之间,恰好有两次除法,而其中只有一次涉及化学。除以一个体积是对单位的算术。把质量除以摩尔质量,是物质的身份进入的地方,因为摩尔质量是唯一一个取决于手上握着哪个分子的数字。本页其余一切都是围绕这一个事实的记账,而每一个值得担心的错误都能追回到它或者体积。

这就是为什么摩尔质量字段不是走个形式。多肽的摩尔质量就是它序列的平均分子量,而序列带着化学:一个末端帽基、一个环化的末端或者一种盐型都会改变它,有时改变几十道尔顿。从 平均分子量计算器 取这个数字而不是凭记忆填,只是多一个字段,却去掉了一整类无声的错误;而当规格本身给出了这个数值时, 摩尔质量交叉核对计算器 会在做任何除法之前确认两者描述的是同一个分子。

升并不是随手挑的单位

摩尔浓度是以升为基准定义的,而强制这次换算的是定义本身,不是任何偏好。一摩尔分散在千分之一升里就是一千摩尔,所以体积上的前缀是答案的一部分,而不是书写方式的细节。本意是 2 毫升却在要求升的字段里填 2,会得到一个小了整整一千倍的结果,而算术里没有任何东西能察觉它,因为单位照样约掉了。反方向也埋着同一个陷阱:以微升而不是升填入体积,会把答案放大一千倍。

真正能抓住它的检查是换一条路,而不是更加小心。先把题目当作质量浓度来做,也就是用质量除以体积,之后再换算。以毫克每毫升表示的质量浓度,在数值上与以克每升表示的浓度是同一个数,所以用它除以克每摩尔的摩尔质量就直接得到摩尔浓度,整套算术里根本没有升的换算这一步。 浓度计算器 做前一半, 质量转摩尔浓度计算器 做后一半,而两条路互相吻合,就是体积确实按字段的意思填进去了的有力佐证。

摩尔浓度与质量浓度的对照

两个浓度描述同一份溶液,却回答不同的问题。毫克每毫升是瓶子的规格所用的单位,不需要了解物质本身就能在它与它之间比较。摩尔浓度可以在同一物质的不同溶液之间比较,而结合测量或者反应化学计量就是用它写的。没有哪一个更正确。它们可以在不同方向上被读懂,而两者之间的换算在两个方向上都是除以摩尔质量。这也就是为什么一个以毫克每毫升报出的数值,不能在没有摩尔质量的情况下被当作以毫摩尔报出的数值来读,无论那个数字看起来多么眼熟。

朝另一个方向做一遍,混淆通常就从这里开始:20 mg 多肽放在 500 微升里就是每毫升 40 毫克。把 40 除以 588.5343 的摩尔质量,得到 0.06797 摩尔,也就是 67.97 毫摩尔,而这就是本页从质量和以升计的体积直接返回的数值。请注意这条路有多短。因为毫克每毫升与克每升是同一个数,摩尔质量是结果唯一需要跨过的桥。 摩尔浓度转换计算器 从那里接管整条摩尔单位阶梯,包括已发表方法可能落在的纳摩尔和皮摩尔区间。

摩尔浓度随什么走,又不随什么走

摩尔浓度属于一份溶液,而不是一种物质,这是关于它最有用的一个单一事实。同一条多肽在占据一个体积之前没有摩尔浓度,而一旦占据,数值就随体积变化,与溶质是怎么进来的无关。相比之下,质量是某一份物料的属性,会跟着这份物料穿过任何体积的溶剂。正是这种不对称,使摩尔浓度永远无法与瓶签核对,而质量浓度可以。摩尔浓度是溶解状态的属性而不是多肽的属性,所以同一条多肽的两支瓶以不同体积配出来,会给出不同的摩尔浓度,而质量仍然相同。

有两点界限值得直说。结果被当作一个精确浓度来算,没有温度项,也没有对非理想溶液的修正,所以在几十毫摩尔这个量级上,这个数字是一个形式浓度而不是活度。而所给的摩尔质量必须是瓶中那一种形式的摩尔质量,因为反离子或水合物会改变它,为盐报出的数值与序列算出的游离碱数值不能互换使用。两套浓度系统之间的比较,在 质量浓度与摩尔浓度对照指南 里有更长的展开。

本计算器的工作原理

三步,全是除法。先把质量换成克,因为摩尔浓度是以克为基准定义的。然后除以克每摩尔的摩尔质量,得到摩尔数。再把摩尔数除以升为单位的体积,得到每升的摩尔数。

计算器同时以毫摩尔和微摩尔返回结果,因为工作浓度通常落在这两者之一,两个都给就省掉了一次换算。

公式

  • moles = mass in grams / molar mass in g/mol

    moles
    物质的量,单位 mol
    molar mass
    以 g/mol 表示的平均分子量
  • M = moles / volume in litres

    M
    摩尔浓度,mol/L

    这就是体积必须以升计的原因。用毫升算出的摩尔浓度会差一个一千倍。

完整算例

10 mg 的 1500 g/mol 多肽在 2 mL 中的摩尔浓度

仅为算例。所选数字是为了便于核对运算过程,并不代表剂量、方案或任何建议。

已知

质量
10 mg
摩尔质量
1500 g/mol
体积
2 mL
  1. 把质量换成克
    代入
    10 mg = 0.010 g
    结果
    0.010 g
  2. 把质量换成摩尔
    代入
    0.010 g / 1500 g/mol
    结果
    6.6667e-6 mol
  3. 把体积换成升
    代入
    2 mL = 0.002 L
    结果
    0.002 L
  4. 用升去除摩尔数
    代入
    6.6667e-6 mol / 0.002 L
    结果
    0.0033333 M, or 3.3333 mM

这说明了什么

请注意体积单位有多要紧。用 2 而不是 0.002 去除 6.6667e-6 mol,会得到 3.3333e-6 M,一个小了整整一千倍的数值。

理解各项输入

质量
溶质的质量,单位由在旁边选择的项决定。
注意: 数值和单位是两个独立的字段。改变单位下拉框不会把已经填进去的数值重新换算。
质量单位
填入质量时所用的单位:克、毫克、微克或纳克。
摩尔质量 (g/mol)
以克每摩尔表示的摩尔质量,在数值上等于以道尔顿表示的平均分子量。对一条你不掌握的多肽,平均分子量计算器会从序列把它算给你。
注意: 如果你要的是一个与真实称量量对应的质量,不要在这里填单同位素质量。请用平均分子量。
体积 (L)
最终的溶液体积,以升计。摩尔浓度是以溶液体积为基准定义的,而不是以加入的溶剂体积为基准。
注意: 2 mL 要填 0.002。在这里填 2 会得到一个小了整整一千倍的结果,而计算器没有任何办法察觉这个错误。

理解各项输出

摩尔浓度 (mM)
以毫摩尔表示的浓度,也就是 mol/L 乘以一千。多数已发表方法使用的单位。
摩尔浓度 (uM)
同一个浓度以微摩尔表示,也就是 mol/L 乘以一百万。当方法规定的是低浓度区间时有用。

单位说明

M (molar)
M (molar)。每升的摩尔数。这一族的基本单位。
mM (millimolar)
mM (millimolar)。一摩尔的千分之一。1 mM = 0.001 mol/L。
uM (micromolar)
uM (micromolar)。一摩尔的百万分之一。1 uM = 1e-6 mol/L。
Mass concentration
质量浓度。每单位体积的质量,例如 mg/mL。与摩尔浓度不同的测量,只有在知道摩尔质量时才能换算。

常见错误

  • 把质量浓度与摩尔浓度混在一起。没有摩尔质量,mg/mL 不能被读成 mM,而把一个当成另一个,误差就是摩尔质量那个倍数。
  • 把毫升填进标着升的字段。这是一个本来正确的计算器给出错误答案的最常见单一原因。
  • 用加入的溶剂体积而不是最终体积。只要溶质本身贡献体积,两者就不同。

重要局限

  • 摩尔浓度是一个浓度,不是给药量。本页没有任何东西决定任何人该取多少,而一个摩尔浓度也不携带任何关于某个体积给出多少的信息。
  • 摩尔质量必须对应该物质的那一种形式。盐、水合物或反离子都会改变它。
  • 没有对温度、pH 或高浓度下的非理想行为建模。本页把摩尔浓度当作一个精确数值处理。

常见问题

What does the molarity calculator compute?

It converts a mass of solute, its molar mass, and a solution volume into molar concentration, using M = (mass / molar mass) / volume.

How do I use the molarity calculator?

Enter the mass and its unit (g, mg, mcg or ng), the molar mass in g/mol, and the volume in litres. The calculator returns the concentration in both mM and uM.

What is the molarity formula this calculator solves?

Molarity (mol/L) equals moles of solute divided by litres of solution, where moles equals mass in grams divided by the molar mass in g/mol.

What units does the molarity calculator expect and return?

Mass can be entered in g, mg, mcg or ng and is converted to grams internally; volume must be in litres; molar mass is in g/mol. Results are shown in mM and uM.

What happens with a zero or negative volume in the molarity calculator?

The calculator rejects a volume of zero or less; volume must be a positive number since dividing by zero or a negative volume is not physically meaningful.

What happens with a negative molar mass in the molarity calculator?

A molar mass at or below zero is rejected. Molar mass is always a positive quantity for a real substance.

Do I need to know the molar mass in advance to use the molarity calculator?

Yes. If you only have a peptide sequence, use the average molecular weight calculator first to derive the molar mass, then bring that number here.

Is the molarity calculator free?

Yes, it runs in your browser with no data sent to a server.