为什么纯度会超过100%?

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题主的思维有点机械了

1.所谓药品试剂的真实纯度是永远不可得的,除非人工一个分子一个分子去数,宏观现实根本不能实现绝对精准的定量

2.所以任何形式的定量都是一个接近真(实)值的过程,真(实)值本身不可得到,只能无限接近,在精确度满足要求的情况下,追求近似真值(相对真值)。

3.相对真值定量的基本过程就离不开测量,测量本身也因为技术手段和偶然误差会有偏移。

4.纯粹的真值,或者说100%根本不可能达到,所以药品的纯度也应当是一个有范围的值。

例如我们生产了某种纯净物我们理应认为该物品的理论纯度为100%(或者无法忽视副反应的纯度为99%乃至99.9%乃至99.99%乃至无限接近100%)。

然而定量分析并不会简单的根据反应式和反应常数来得到结果

化学本质是一门实验学科

假设有化工步骤A:投了已知物料(假设是1.000mol),然后根据反应平衡常数Kc=10e6(假设是一个单分子分解反应,反应系数1:1:1)就能得到纯度是99.9%了。

纯度的定量要用精密度准确性都更高更可靠的方法去标定。

我们有定量分析步骤B提供了准确度更高的试剂,精密度更高的仪器,反应平衡常数更高的反应,去标定待测物质,得到是客观实现存在的实验值。

诚然,按理论结果,刚刚生产的1.000mol某物质中的实际含量应当是0.999mol,但客观事实存在的定量反应得到的实验值是>0.999ml时,因为步骤B精密度准确性高于化工步骤A,在排除可能的系统误差(即步骤a或者步骤b中有本质的理论错误)之后,我们必须要根据客观事实存在的步骤B来给产物定量,而不能用步骤B理论计算结果来给产物定量。

所以当步骤B中出现结果>0.999mol乃至>1.000mol的时候,我们给产物定量的纯度就会大于100%.

决定事实结果的依存必然是另一个事实结果,而非理论结果。

纯度不是这么计算出来的理论值,那是无机化学考试的题目,是不可存在于现实的化工生产中的。

-------------------------------再用换个例子解释一下也许更好理解---------------------------------

国际单位制是一切物理和化学定量分析的基础,其中长度单位是米,定义为光在真空中行进1/299 792 458秒的距离,使用该定义来精确测量长度的工具叫激光尺。

然而事实是我们不可能时刻携带使用一部激光尺。测绘测距中我们也许需要一把激光尺,那是工程需要,但假设我们想量一下自己的身高,用激光尺显然就大炮打蚊子了,或者我想买一张一米八的双人床,难道我也要用激光尺去宜家么?

事实上多数时候一个卷尺就能满足我们的生活需要了,所以假设我们用卷尺量了我的身高是181.5cm,这就是步骤A,那么我就可以在体检单上写上身高:181.5cm。

但另一个事实是卷尺本身作为金属材料,受热胀冷缩,金属疲劳,弹性收缩等等各种影响,我们如果用激光尺量身高,得到的结果是181.6754341cm,这个结果本身精密度比卷尺高,准确度比卷尺高,理论优先级比卷尺高,所以这把卷尺在181.5cm这个刻度的“长度(纯度)”已经超过100%了。

如果长度测量可以100%,那么质量测量自然也是可以超过100%的

---------------------------------------纯度大于100%有什么意义---------------------------------------------

99.50~100.5%为一级(G.R);99.00%~100.5%为二级(A.R);98.00%~101.0%为三级(C.P)

这三种纯度我们也叫优级纯,分析纯,化学纯。它们分类区分的意义在于,我们即要求的是纯度的“精密度”也要求纯度的“范围”。就想我们买同种物质的不同纯度,也许优级纯的那瓶纯度只有99.6%,化学纯的那瓶正好纯度是99.8%,仅从这两瓶药品来看,化学纯的那瓶正好比优级纯的那瓶“更纯”。

但这种偶然性的“更纯”并不能满足实验本质要求的“重现性(可复性)”。

还是以尺子为例,假设我的真实身高(这里是假设,理论上真实值永远不知道)是181.55.........cm。之前那把卷尺测量的181.5显然比181.6754341更接近我的真实身高。

但是,当我们需要重复实验的时候,也许这把卷尺在北极量我的身高是181.9cm,在赤道量我的身高是181.2cm,而同一台激光尺在北极的结果是181.6921741cm,在赤道是181.536724cm,在多次测量的平均值方面,激光尺的统计结果和概率分布都要优于卷尺。

就像你不能因为买到一瓶99.8%的化学纯和一瓶99.6%的优级纯,就认为化学纯的现实意义要高于优级纯,化学纯的范围达到3%而优级纯只有1%,在多次测量的前提下,优级纯的统计结果是肯定优于化学纯的。

好比2个班的学生,差班有人考了90,好班有人考了85,你就认为差班比好班更好,也许差班平均分只有80,除了90分的还有很多60 70,而好班平均分是90分,85的那个已经是全班倒数了。

标签: #纯度 #定量 #激光 #化学 #假设