混合密度の計算方法を教えてください

質問

始めまして。混合後の密度計算の仕方を教えてください。

液体Ｐの純度は６５％です（重量比、Ｐ液１００グラム中にはＰＰが６５グラム含まれています）。Ｐ液の密度は０．８０固定とします。

液体Ｎは溶媒（溶剤）です。密度は０．７５とします。

液体Ｐを溶媒Ｎに溶解した液体（ＰＮ）があります。
ＰＮ中のＰＰの濃度（重量比）を２％とすると、液体ＰＮの密度はどうやって計算したらいいのでしょうか。濃度から混合液の密度は求められるという話を聞いたものですから、皆さんに質問させていただきました。
液体Ｐ中のＰＰのデータはありません。

理系の学問の化学にしてはちょっと程度の低い質問ですが、化学だめ、数学だめの私にとっては難問です。よろしくお願いします。

回答No.4

noname#21649

＞外気温と容器内の温度は同じではありません。
メスフラのひょうせんが１つである事から．おそらく内容量の線と思われます（最も生産が多い）。また．メスフラのどこかに「国」マークがついていると思います。これは「検定証印」といてって．国の決めたある一定の範囲の精度を持っているという事を証明する印です。

メスフラの一般的特徴として．
４０度以上で使う（乾燥を含めて過去に１回以上超えた事がある場合を含む）と内容量が変化し．ひょうせんは示した値であるとは限りません。

ひょうせんの「５００ｃｍ３」は．２５度C１気圧のときに．０．５ｍL（数値きわめて疑問．正確な数値はJIS規格か計量関係法規参照の事．どうしてもわからない場合には．都道府県計量検定所にメスフラの検定精度はどのくらいかと聞いてください）の誤差があるので．別のメスフラを使ったとき（工場では落として割ってしまうという事を常に考える必要があります）に．今までの値が使えなくなってしまう場合があります。少なくとも１回は．２５度でひょうせんを合わせた水を入れて．いろいろな温度でどの程度変化するかを計ってください（メーカーと容積によって変化の程度が異なるのです）。
また．重さから校正すると．表記が５００ｍLであっても．実際には５００．１２ｍLとかになっている場合もあるので．少なくとも１回は２５度で水を入れて計ってみてください。２５度は．気温が２５度付近になるころ室内に水を入れたビーカーでも用意しておけば簡単に計れるでしょう。また．測定対象の温度が変化するようなので．いろいろな温度でひょうせんに合わせた時の重さを量っておくと良いかと思います。
メスフラやぶんちゅう用ペピットは．場合によっては容器の蓋の上等に置いてないようぶつの温度と同じようにしたほうが良いかもしれません。

＞メスにサンプリングして（ひょうせんよりちょっと上まで）レベルをじっと見ているとわずかに上下します。
容器内部と室温との温度差の影響でしょう。

最後に「溶媒」は吸水性はないですよね。吸水性があると「空気中の水が入ってめちゃくちゃな比重しか計れない」なんてことがありますので。

補足

詳しい説明ありがとうございます。今日もこの時間になってしまいました。
実はあまり難しいことは考えていませんでした。

メスフラはガラスですから膨張することも念頭におかないといけませんが
めちゃくちゃです。すでに０度付近から４０度ぐらいまで上げて
密度測定しています。

密度測定に使うものは全て、密度測定現場に１５分以上おくようにしています。

誤差は覚悟で、サンプリングしたらすばやく密度を測ってしまうのが
今回の作戦です。

どうやら最大で２％程度の誤差があるようです。
濃度５０％の付近では２％の誤差（濃度５０％なのに４８％が出たり５２％がでたりする）は、メスフラで測ったにしては上出来と考えています。

最大で２％程度なら良しとしますが、濃度１０％で２％の誤差だと
２割になりますから、500ではなくて1000ＣＣのメスフラが必要かな
とも考えています。（サンプルは多いほど誤差が小さいと思いますが
どうでしょうか）

それ以前に、「密度からなんで濃度がわかるんじゃ」という
疑問に答えられないために、メンバーを説得できません。

計算例ではわかりますが、式ができません。