硫酸の調整法について

質問

比重1.84の市販の硫酸を用いて，比重1.26の硫酸溶液１Lを作りたいのですが，何mlの硫酸を加えればよいか分からず悩んでいます．
どのように計算したらよいのでしょうか?

親切な方　教えてください.

回答No.3

noname#32408

こんにちは。

　油田開発の世界でも、液体の比重調整の計算を行っています。

　０、３０９Ｌの比重「１，８４」の硫酸に、
０，６９１Ｌの水を合わせれば、
比重が、「１，２６」の硫酸を作る事ができます。

　少し、遠回りして考えてみますね。

　まず、体積が１、０Ｌで、比重が１，８４の硫酸に、
どれ位の量の水を加えたら、
比重１，２６の硫酸を作ることができるのか？。

　ここから、計算して行きたいと思います。

　比重１，８４の硫酸に、比重１，０の水を加えるので、

出来上がった、比重１，２６の硫酸の体積は、

「１，０Ｌ＋加えた水の体積」　となります。

　出来上がった、比重１，２６の硫酸の重量は、

「１，８４ｋｇ＋加えた水の重量」　となります。

　水の比重は、「１」ですから、水の体積と重量は同じです。

　すると、

比重は、もちろん「１，２６」
体積は、「１，０Ｌ＋XＬ」
重量は、「１，８４ｋｇ＋Xkg」
になることが分かります。

　ここで、
「比重×体積＝重量」になることから、

「１，２６×（１、０＋X）＝１，８４＋X」

という方程式を導きだすことができます。

　「X」は、水の体積であり、重量でもあります。

　「１，２６X－X＝１，８４－１，２６」

「X」＝２，２３１

つまり、「１，０Ｌ」の比重が、「１，８４」の硫酸に、
「２，２３１Ｌ」の水を加えれば硫酸の比重を
「１，２６」にすることができるのです。

　そして、出来上がった、比重が「１，２６」の硫酸の体積は、　

「１，０Ｌ＋XＬ」なので、
「１，０Ｌ＋２，２３１Ｌ＝３，２３１Ｌ」になります。

　質問者様は、「１，０Ｌ」で、比重が「１，２６」
の硫酸を作りたい訳なので、
求める「比重が１，８４の硫酸の体積」は、

「１，０Ｌ　／　３，２３１Ｌ＝０，３０９Ｌ」となります。

１，０Ｌの「比重が、１，２６」の硫酸を作るには、

「０、３０９Ｌ＋０，６９１Ｌ＝１，０Ｌ」となる訳です。

　この計算は、硫酸０，３０９Ｌに、水を０、６９１Ｌ加えると
本当に、体積が１，０Ｌになるという前提で行われています。

回答No.2

kb-nike

市販の硫酸：　濃度 97%、36.32N、比重 1.8364。

比重 1.2599 の硫酸： 濃度 35.00%、8.99N。
比重 1.2601 の硫酸： 濃度 35.02%、9.00N。

（データ：「分析化学データブック」（日本分析化学会編、丸善、1963））

計算は算数の問題なので自分でやってください。

お礼

どうもありがとうございました^^

回答No.1

noname#62864

比重1.26の硫酸溶液のモル濃度などがわからない限りは計算不能だと思います。

補足

そのモル濃度が求まらずに悩んでいます．．

一応モル濃度は以下の方法で計算をしてみたのですが，
他の資料を見ると大きく数値が異なっていました．
計算方法に基本的な，しかし致命的な間違いがあると
考えられますが，そこが分かりませんでした．

モル濃度を n とすると，比重は
98.08×n+(1000-53.30×n)/1000
98.08：硫酸の分子量
(1000-53.30×n)：nモル硫酸中の水の質量

n=5（つまり5モル）のとき,計算した比重は1.224
一方,参照した資料によると5モルにおける比重は1.285でした．
稚拙な質問とは思いますが,ご教授頂ければと思います．