質量百分濃度計算器
輸入溶質質量與溶劑質量,即時算出質量百分濃度(w/w % = 溶質 ÷ 溶液總質量 × 100%)與溶液總質量。
輸入資料
計算結果
重點速覽:質量百分濃度(mass percent,符號 % w/w 或 wt%)是最直觀的濃度表示法之一,指「每 100 克溶液中含有多少克溶質」,也就是溶質質量佔整份溶液總質量的百分比。公式為 w% = 溶質質量 ÷ 溶液總質量 × 100%,而溶液總質量 = 溶質質量 + 溶劑質量。這裡有一個最常被弄錯的關鍵:分母是「溶液總質量」(溶質加溶劑),不是溶劑(水)的質量。因為溶質溶進去之後,整份溶液的質量已包含溶質本身,濃度是相對於整份溶液而言的。以本工具預設為例:把 20 g 溶質溶於 80 g 水,溶液總質量 = 20 + 80 = 100 g,質量百分濃度 = 20 / 100 × 100% = 20%,意思是每 100 g 這份溶液含 20 g 溶質。質量百分濃度有幾個優點:定義簡單、不需要知道溶質的摩爾質量、與溫度無關(不像體積會熱脹冷縮),因此在食品標示(如「鹽含量 2%」)、製藥(軟膏、藥膏的有效成分含量)、工業配方與日常生活中被廣泛使用。它與其他濃度單位的關係:質量百分濃度屬於「質量/質量(w/w)」濃度;還有「質量/體積(w/v,如 g/100 mL)」與「體積/體積(v/v,用於兩液體混合)」,三者不可混用,看到 % 要先確認是哪一種。要與摩爾濃度(mol/L)互換,需再知道溶液密度與溶質摩爾質量:先由質量百分濃度與密度求出每公升溶液的溶質克數,再除以摩爾質量得 mol/L。使用質量百分濃度時要注意:第一,溶質與溶劑質量單位要一致(通常都用克),比值本身無單位(百分比)。第二,水的質量與體積在室溫下近似 1 mL ≈ 1 g,但其他溶劑或高濃度溶液不成立,配製時應以天平稱質量而非量體積。第三,質量百分濃度的範圍是 0~100%,本計算器對負質量會截為 0;當溶質與溶劑皆為 0(總質量 0)時濃度無定義,回傳 0。第四,稀溶液常改用 ppm(百萬分之一,1 ppm = 0.0001%)或 ppb 表示極低濃度,如水質中的重金屬含量。實務配製:若已知想要的質量百分濃度與溶液總質量,可反推溶質質量 = w% × 總質量 / 100,溶劑質量 = 總質量 − 溶質質量。總之,質量百分濃度以『每 100 g 溶液含多少克溶質』把濃度講得最白,是食品、製藥、化工與教學裡最好懂、最常用的濃度單位。
計算公式
質量百分濃度:w% = 溶質質量 ÷ 溶液總質量 × 100%。
溶液總質量 = 溶質質量 + 溶劑質量。
反推溶質質量 = w% × 總質量 ÷ 100。
$$w\% = \dfrac{m_{\text{solute}}}{m_{\text{solute}} + m_{\text{solvent}}} \times 100\%$$使用說明
- 輸入溶解的溶質質量(克)。
- 輸入溶劑(通常是水)的質量(克);水 1 mL ≈ 1 g。
- 右側即時顯示質量百分濃度(%)與溶液總質量。
常見溶液的質量百分濃度參考
| 溶液 | 溶質 | 質量百分濃度 | 備註 |
|---|---|---|---|
| 生理鹽水 | NaCl | 0.9% | 醫療點滴、清洗 |
| 家用食鹽水 | NaCl | 3–5% | 漱口、烹調 |
| 市售雙氧水 | H₂O₂ | 3% | 消毒用 |
| 濃鹽酸 | HCl | ≈37% | 試劑級濃酸 |
| 濃硫酸 | H₂SO₄ | ≈98% | 試劑級濃酸 |
以上為典型質量百分濃度(w/w)概略值,實際依產品規格而定;濃酸稀釋務必酸入水。
理財情境案例
配製 20% 鹽水
把 20 g 食鹽溶於 80 g 水中,溶液總質量 = 20 + 80 = 100 g。
質量百分濃度 = 20 / 100 × 100% = 20%,即每 100 g 溶液含 20 g 鹽。
若誤用『溶質 ÷ 溶劑』會得 20/80 = 25%,這是常見錯誤——分母必須用溶液總質量。
由目標濃度反推配方
想配 500 g 的 5% 糖水,溶質質量 = 5% × 500 / 100 = 25 g 糖。
溶劑(水)質量 = 500 − 25 = 475 g,即秤 25 g 糖溶於 475 g 水。
驗算:25 / 500 × 100% = 5%,符合目標,配方正確。
常見問題
分母要用溶液總質量還是溶劑質量?
要用溶液總質量(溶質 + 溶劑)。這是質量百分濃度最常見的錯誤:把 20 g 溶質溶於 80 g 水,濃度是 20/(20+80)=20%,不是 20/80=25%。因為溶質溶進去後,整份溶液的質量已包含溶質本身。
質量百分濃度和摩爾濃度怎麼換算?
需要溶液密度與溶質摩爾質量。先由『質量百分濃度 × 密度 × 10』得每公升溶液的溶質克數(若密度以 g/mL 計),再除以摩爾質量得 mol/L。例如 37% 濃鹽酸、密度約 1.19 g/mL、HCl 摩爾質量 36.46,摩爾濃度約 12 M。
w/w、w/v、v/v 有什麼不同?
w/w(質量/質量)是溶質質量佔溶液質量的百分比;w/v(質量/體積)是每 100 mL 溶液含多少克溶質;v/v(體積/體積)用於兩種液體混合。三者數值不同、不可互換,看到『%』時要先確認是哪一種。
水可以用體積代替質量嗎?
室溫下水 1 mL ≈ 1 g,稀水溶液用體積近似質量誤差不大。但其他溶劑(如乙醇密度約 0.79 g/mL)或高濃度、體積會收縮的溶液就不成立,精確配製應以天平稱質量。
ppm 和質量百分濃度什麼關係?
ppm(百萬分之一)是質量百分濃度的更小單位:1% = 10000 ppm,1 ppm = 0.0001% = 1 mg/kg(稀水溶液約 1 mg/L)。極低濃度(如水質重金屬、微量元素)常用 ppm 或 ppb 表示,比用百分比更方便。
相關工具
參考資料
內容審核:香港計算器科學團隊。質量百分濃度公式與濃度換算參考標準化學教材及香港中學文憑試(DSE)化學科課程。