몰농도 희석 C1V1 계산기

몰농도 희석 C1V1 계산기 사용법

화학, 생명과학, 약학 실험실 및 산업 현장에서 고농도의 원액(Stock Solution)을 원하는 농도의 작업 용액(Working Solution)으로 희석할 때 사용하는 계산기입니다.

원액 농도($C_1$), 목표 농도($C_2$), 만들고자 하는 최종 용액의 총 부피($V_2$)를 입력하면 채취해야 하는 원액의 양($V_1$)과 첨가해야 하는 용매(증류수 또는 Buffer)의 부피를 즉시 도출합니다.

계산 방법

희석 전후 용액 속에 녹아 있는 용질의 총 몰수(또는 질량)는 일정하다는 보존 법칙을 기반으로 계산합니다.

여기서 각 변수의 의미는 다음과 같습니다:

• $C_1$: 희석 전 원액(Stock)의 농도
• $V_1$: 취해야 하는 원액의 부피
• $C_2$: 희석 후 만들고자 하는 목표 농도
• $V_2$: 희석 후 만들고자 하는 최종 전체 부피

위 공식을 변형하여 필요한 원액 부피($V_1$)를 구합니다:

추가해야 하는 용매의 부피($V_{\text{용매}}$)는 전체 부피에서 원액 부피를 뺀 값입니다:

계산 예시

• 10X 완충액(Buffer)을 1X 완충액 500mL로 제조하는 경우:

  • 원액 농도 $C_1 = 10$, 목표 농도 $C_2 = 1$, 최종 부피 $V_2 = 500\text{mL}$
  • 필요 원액량 $V_1 = (1 \times 500) \div 10 = 50\text{mL}$
  • 추가 용매량 = $500\text{mL} - 50\text{mL} = 450\text{mL}$
  • 즉, 10X 원액 50mL에 3차 증류수 450mL를 섞어 총 500mL를 완성합니다.

• 50mM 스톡 용액으로 2mM 용액 250mL를 제조하는 경우:

  • 원액 농도 $C_1 = 50$, 목표 농도 $C_2 = 2$, 최종 부피 $V_2 = 250\text{mL}$
  • 필요 원액량 $V_1 = (2 \times 250) \div 50 = 10\text{mL}$
  • 추가 용매량 = $250\text{mL} - 10\text{mL} = 240\text{mL}$ (희석 배수 25배)

사용 시 주의사항 및 활용 팁

• 단위 일치 필수: 농도 단위($C_1, C_2$)는 반드시 동일한 계열(예: 둘 다 M, 둘 다 mM, 둘 다 %)이어야 합니다. 단위가 다르면 사전 환산이 필요합니다.
• 정용(Q.S.) 원칙 준수: 용질과 용매를 혼합할 때 미세한 분자간 상호작용으로 부피 수축 또는 팽창이 일어날 수 있습니다. 따라서 정밀한 측정이 필요한 경우 계산된 용매를 정확히 붓기보다는, 원액($V_1$)을 메스플라스크에 넣고 최종 표선($V_2$)까지 용매를 채워 맞추는 것을 권장합니다.
• 강산·강염기 희석 시 안전 수칙: 황산, 염산 등 강산을 물로 희석할 때는 발열 반응에 의한 위험이 있으므로 절대 산에 물을 붓지 말고, 용기에 물을 먼저 일부 채운 후 산을 천천히 넣고 최종 부피를 맞추어야 합니다.