轉換因數在分析化學計算中的應用

所謂規律，就是事物之間的內部或本質聯系，規律對其適應范圍內的一切事物或現象都具有支配作用。

在化學反應中的運動和平衡規律，它支配著液體中各種形式和性質的平衡體系，是化學分析的理論基礎。有的分析化學就采用酸堿平衡、絡合平衡、沉淀反應平衡、氧化還原平衡方式分類。滴定分析法試驗也相應分成中和滴定法、絡合滴定法、容量滴定法和氧化還原滴定法等。在一定條件下，這些經典方法的重現性都是很好的。它們雖然各具有特點，卻受到液體中平衡及其移動規律的支配，具有規律所歸納的一些共性。

實際上，只要我們注意就可以發現，分析化學計算中許多方面都要涉及各種形式的換算。如果我們對這一問題進行研究歸納，將重量換算因數的概念加以擴大，統稱為“轉換因數”，并將轉換因數應用到更多的分析化學的有關計算中去，即取得事半功倍的效果。實踐證明用這種方法能將各種定量測定的計算連成整體，達到快速運算的效果。

始態數和終態數都是常數，則轉換因數也為常數。如在20℃時1升水在空氣中的質量是997.18g，則1g水所占的體積為1.00283ml。將稱得水的質量乘以1.00283，就轉換成該質量的水在20℃時所占的體積，1.00283就是在20℃時由水的單位質量改算為所占體積的轉換因數。

始態數和終態數在某一特定實驗中均為確定的數據，故在該實驗中轉換因數也為常數。

在非水滴定中，若滴定樣品與標定高度氯酸液的溫差未超過10℃，可以根據下式將高氯酸液的濃度加以校正。

在測定或標定的溫差為1℃或2℃時，0.9989或0.9978就是轉換因數，將標定時的濃度（N0）轉換因數，得到的是消除了由于溫度上升使溶液體積膨脹而引起濃度下降后的新濃度（N1）。

例如干酵母中蛋白質的含量，藥典規定用克氏定氮法測得的含氮量與6.25相乘，即得供試品中蛋白質含量。因此，干酵母中的蛋白質含氮量是16.0％， 100÷16.0=6.25，故6.25即為干酵母中含氮量轉變成蛋白質含量的轉換因數。

又如復方桔梗片無水嗎啡含量的測定，藥典規定以無水嗎啡為對照品，用光電比色法測得的結果還要與0.85相乘，才是復方桔梗片中無水嗎啡的含量。這是因為研究表明，測定結果由于實驗方法上存在的系統誤差而偏高，經與0.85相乘后才能得到與客觀含量相符的數值，則0.85是方法校正因數，此類因數也是一種轉換因數。

始態數和終態數均為某一實驗中測知數據，則轉換因數只能通過實驗測定而確定。這種性質的轉換因數在各種類型的方法中廣泛使用，并且有時是幾個轉換因數聯用。下面就例舉幾個方面的計算方法。

1 重量沉淀法計算

例1 藥典規定磺溴酞鈉（C20H8C10S2Br4Na2）含硫量應為7.4-8.2％。測定方法是樣品經氧瓶燃燒破壞，其中的硫氧化成硫酸根后，用氧化鋇沉淀為硫酸鋇，通過稱得硫酸鋇的重量，用下列方法計算出樣品的含硫量。

2 容量分析計算

例2 用基準碳酸鈉標定鹽酸液，再用此種鹽酸標準液來測定氫氧化鈉樣品的含量，因為Na2CO3相當于2HCl相當于2NaOH，則可用轉換因數直接計算。

WNa2CO3×0.7547為將稱出量的基準碳酸鈉轉變成（實際上是相當于）氫氧化鈉的重量。

V1是滴定Na2CO3時消耗HCl液的毫升數；

V2是滴定NaOH時消耗HCl液的毫升數。

3 氣相層分析法計算

應用氣相層分析法進行定量，有兩種計算方法，但都是應用了轉換因數。

fi為I組分的相對校正因子，通常用的是重量效正因子（fg），它的定義是被測物質（i）單位峰面積所相當物質的量，是標準物質（S）單位峰面積相當標準物質質量的幾倍。

例3 以正庚烷為標準物，它是fg定為1.00，則戊烷的fg=0.96。說明戊烷1cm2峰面積代表的戊烷量是正庚烷1cm2峰面積代表正庚烷的0.96倍。經效正因子（即轉換因數）將各組分的峰面積與其質量的關系按一個統一標準折算，則可排除由于靈敏度的不同所帶來的誤差。

在不知效正因子時，也常用已知濃度的標準品對照法。先配制已知濃度的標準品溶液，加入一定量的內標物，再將未知濃度的樣品液按相同比例加入內標物，分別進樣，由下列式子可以求出樣品中被測組分的含量。

（Ci％）標準是已知量，（Ci％）樣品是待測量，它們之間的差異反映為標準液和樣品液間峰高差異，再經內標物啊的差異轉換進一步提高測定結果的準確度，即通過：

4核磁共振法定量計算

對于確定的核（質子），其訊號強度與產生該信號的核（質子）的數目成正比，而與核的化學性質無關。則可采用與氣相色譜法相似的內標法測定，由已知量的內標物（WS），經兩次轉換即成為樣品中被測組分的量（Wu）。

列比例式進行計算是化學計算的基本方式，用轉換因數概念列式和用比例方式雖然實質上一樣，但用轉換因數在思維方法上提高到一個新的高度，計算能力和運算速度也有明顯的差別。在大學分析化學中如果還是用比例方式進行計算，必須掌握新的更高層的計算方法。

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