1. 碳酸饮料中 CO₂ 溶解度与质量浓度计算
食品研发工程师背景
工程师需要确定碳酸水在 25 °C、顶隙二氧化碳分压 2.5 atm 时的溶解状态。
问题
快速计算 CO₂ 的摩尔浓度以及对应的每升克数(g/L)。
如何使用
求解目标选择 C,气体选择 CO₂,压力输入 2.5,单位选择 atm。
solveFor: C, gas: co2, pressure: 2.5, pUnit: atm结果
计算得出溶解摩尔浓度为 0.085 mol/L,换算质量浓度为 3.74085 g/L。
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亨利定律 C = k_H·P 三种求解模式(由 k_H、P 求 C;由 C、k_H 求 P;由 C、P 求 k_H),内置 25 °C 常见气体亨利常数表(mol/(L·atm))并携带分子量用于 mg/L 质量浓度输出,另支持自定义 k_H 与摩尔质量,压力支持 atm/kPa/torr。锚点:汽水 CO₂(k_H = 3.4×10⁻²)在 2.5 atm 下溶解至 0.085 M = 3.74085 g/L;空气中 O₂(k_H = 1.3×10⁻³)在 0.21 atm 分压下溶解至 2.73×10⁻⁴ M = 8.736 mg/L——鱼类呼吸的氧气。
执行
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案例
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工具使用指南
亨利定律计算器基于气体溶解平衡公式 C = k_H · P,支持在溶解浓度、气体分压和亨利常数之间进行正反双向换算。工具内置 25 °C 下常见气体(如 O₂、CO₂、N₂ 等)的标准常数与摩尔质量,支持 atm、kPa、torr 多种压力单位无缝转换,并可自动计算摩尔浓度(mol/L)与质量浓度(g/L、mg/L)。
背景
工程师需要确定碳酸水在 25 °C、顶隙二氧化碳分压 2.5 atm 时的溶解状态。
问题
快速计算 CO₂ 的摩尔浓度以及对应的每升克数(g/L)。
如何使用
求解目标选择 C,气体选择 CO₂,压力输入 2.5,单位选择 atm。
solveFor: C, gas: co2, pressure: 2.5, pUnit: atm结果
计算得出溶解摩尔浓度为 0.085 mol/L,换算质量浓度为 3.74085 g/L。
背景
检测员需要评估常温常压下暴露于空气中的清洁水体中溶解氧的理论最大值。
问题
根据空气中氧气分压 0.21 atm 计算水中的溶解氧含量(mg/L)。
如何使用
求解目标选择 C,气体选择 O₂,压力输入 0.21,单位选择 atm。
solveFor: C, gas: o2, pressure: 0.21, pUnit: atm结果
计算得出溶解摩尔浓度为 2.73×10⁻⁴ mol/L,质量浓度为 8.736 mg/L。
内置数据基于 25 °C(298.15 K)水溶液的标准常数。如果处于其他温度,建议选择自定义气体并输入该温度下的实际 k_H 值。
支持标准大气压(atm)、千帕(kPa)和托(torr),系统在代入亨利定律计算时会自动折算为标准大气压。
选择内置气体时会自动关联其摩尔质量进行换算;若选择自定义气体,填入摩尔质量(g/mol)即可同步输出质量浓度。
亨利定律主要适用于稀溶液及中低压非反应性气体体系。对于极高压或与水发生剧烈化学反应的高溶解度气体,实际溶解度可能存在偏差。
在“求解目标”中选择“亨利常数 k_H”,输入实验测得的溶解浓度 C 与平衡分压 P 即可直接计算出常数数值。