Рассчитайте стехиометрический оксидный или элементный эквивалент для массы и массовой концентрации. Выберите точную формулу - особенно для церия, празеодима и тербия.
Пересчёт элемента в оксид и обратно
Выберите точную формулу оксида. Расчёт даёт стехиометрический эквивалент, а не фактический выход продукта.
JavaScript калькулятора ещё не запущен. Если сообщение не исчезает, проверьте, разрешено ли выполнение встроенных скриптов.
Формула и ограничения
Для оксида E(a)O(b): K = (a х A(E) + b х A(O)) / (a х A(E)). Элемент в оксид: результат = исходное значение х K. Оксид в элемент: результат = исходное значение / K. Доля элемента в чистом оксиде = 1 / K.
Используются атомные веса из таблицы CIAAW. Для кислорода принято округлённое значение 15,999. Результат не учитывает извлечение, потери, влажность, чистоту продукта, примеси, гидратацию и нестехиометрию.
Оксидный эквивалент не доказывает, что элемент находится в пробе именно в этой оксидной форме. При пересчёте концентрации знаменатель - масса исходной пробы - остаётся прежним. Эквивалент выше 100% возможен как формальная величина, но не как реальная массовая доля оксида в неизменной пробе.
Прометий не включён: для него нет стандартного атомного веса в используемой таблице. Сумма TREO здесь не рассчитывается.
Как пользоваться калькулятором
- Выберите элемент и конкретную оксидную формулу.
- Задайте направление: из элемента в оксид либо обратно.
- Введите массу или массовую концентрацию и выберите единицу.
- Нажмите «Рассчитать». Проверьте формулу, коэффициент и основание концентрации.
В режиме массы результат выражается в той же единице: г, кг или т. В режиме концентрации сохраняется исходная масса пробы; влажность и нормировка анализа не меняются.
Как рассчитывается коэффициент
Для формулы E(a)O(b) число a обозначает количество атомов элемента, b - кислорода. A(E) и A(O) - используемые относительные атомные массы.
K = (a х A(E) + b х A(O)) / (a х A(E))
Оксидный эквивалент = значение элемента х K
Элементный эквивалент = значение оксида / K
Например, для Nd2O3 применяются два атома Nd и три атома O. Масса оксидного эквивалента больше массы Nd за счёт кислорода. Доля Nd в чистом Nd2O3 равна 1 / K.
Одна и та же формула применима к массе и концентрации, если единицы и основа согласованы. Пересчёт не является доказательством наличия именно этого оксида в пробе.
Примеры пересчёта
Неодим в Nd2O3
Для 1 кг Nd оксидный эквивалент равен 1,166377 кг Nd2O3. Обратный пересчёт 1 кг чистого Nd2O3 даёт 0,857356 кг Nd.
Лабораторная концентрация
При 1000 ppm Nd соответствующий эквивалент Nd2O3 равен 1166,376645 ppm на ту же массу пробы. Основа анализа должна оставаться одинаковой: например, оба значения на сухую массу.
Почему важен выбор формулы
Для CeO2 и Ce2O3, Pr6O11 и Pr2O3, Tb4O7 и Tb2O3 используются разные коэффициенты. Не объединяйте результаты с разными соглашениями об оксидных формах без явного пересчёта.
Таблица коэффициентов
Таблица отображает округлённые коэффициенты; расчёт выполняется без их промежуточного округления.
| Элемент | Оксид | Элемент в оксид, K | Оксид в элемент, 1 / K |
|---|---|---|---|
| La | La2O3 | 1,172769 | 0,852683 |
| Ce | CeO2 | 1,228368 | 0,814088 |
| Ce | Ce2O3 | 1,171276 | 0,853770 |
| Pr | Pr6O11 | 1,208161 | 0,827704 |
| Pr | Pr2O3 | 1,170314 | 0,854472 |
| Nd | Nd2O3 | 1,166377 | 0,857356 |
| Sm | Sm2O3 | 1,159607 | 0,862361 |
| Eu | Eu2O3 | 1,157922 | 0,863616 |
| Gd | Gd2O3 | 1,152615 | 0,867593 |
| Tb | Tb4O7 | 1,176172 | 0,850216 |
| Tb | Tb2O3 | 1,151005 | 0,868806 |
| Dy | Dy2O3 | 1,147683 | 0,871321 |
| Ho | Ho2O3 | 1,145507 | 0,872976 |
| Er | Er2O3 | 1,143481 | 0,874523 |
| Tm | Tm2O3 | 1,142058 | 0,875612 |
| Yb | Yb2O3 | 1,138684 | 0,878207 |
| Lu | Lu2O3 | 1,137160 | 0,879383 |
| Y | Y2O3 | 1,269932 | 0,787444 |
| Sc | Sc2O3 | 1,533823 | 0,651966 |
| Al | Al2O3 | 1,889442 | 0,529257 |
| Cu | CuO | 1,251770 | 0,798869 |
| Cu | Cu2O | 1,125885 | 0,888190 |
| Ni | NiO | 1,272586 | 0,785802 |
| Zn | ZnO | 1,244708 | 0,803401 |
| Ti | TiO2 | 1,668477 | 0,599349 |
| Ga | Ga2O3 | 1,344198 | 0,743938 |
| In | In2O3 | 1,209013 | 0,827121 |
| Sn | SnO2 | 1,269548 | 0,787682 |
| Mo | MoO3 | 1,500229 | 0,666565 |
| W | WO3 | 1,261080 | 0,792971 |
| Nb | Nb2O5 | 1,430514 | 0,699049 |
| Ta | Ta2O5 | 1,221044 | 0,818971 |
Что не учитывает пересчёт
- Извлечение, технологические потери и выход товарного продукта.
- Чистоту коммерческого продукта, влажность, примеси и гидратированные соединения.
- Фактическую минералогию и распределение степеней окисления.
- Нормировку суммы анализа к 100% и перевод между сухой и исходной массой.
Эквивалент выше 100% может получиться при формальном добавлении кислорода к элементному анализу. Его нельзя интерпретировать как действительную массовую долю оксида в неизменной пробе. Для физического процесса окисления может измениться и общая масса образца.
Вопросы и ответы
Почему результат больше исходной массы элемента?
Оксид включает кислород. Калькулятор добавляет его массу по выбранной формуле, а не создаёт дополнительный металл.
Почему CeO2 отличается от Ce2O3?
Разное отношение числа атомов церия и кислорода означает разный стехиометрический коэффициент. Нужно выбрать форму, принятую в вашем отчёте.
Можно ли ввести проценты или ppm?
Да, массовые концентрации пересчитываются с сохранением единицы и знаменателя - массы той же пробы. Объёмные ppm и мг/л не поддерживаются.
Учитывается ли чистота оксида?
Нет. Для массы коммерческого продукта нужно отдельно учесть фактическую долю выбранного оксида и другие параметры. Результат здесь - эквивалент чистого стехиометрического оксида.
Рассчитывается ли TREO?
Нет. Этот инструмент пересчитывает одну пару элемент / оксид. Для суммы TREO нужен отдельный поэлементный расчёт с явным перечнем компонентов.
Почему коэффициент немного отличается от округлённого справочника?
Расчёт использует указанные атомные веса без округления коэффициента до четырёх знаков. Другие издания справочников и правила округления могут давать небольшие различия.
Источники и исходные параметры
Атомные веса элементов взяты из таблицы CIAAW, включая изменения 2024 года. Для кислорода принято округлённое рабочее значение A(O) = 15,999; в таблице CIAAW для него указан интервал.
Метод стехиометрического пересчёта и справочные варианты формул можно сопоставить с таблицей James Cook University. Калькулятор вычисляет коэффициенты по формуле, а не копирует округлённые значения этой таблицы.
Прометий не включён, поскольку стандартный атомный вес для него в таблице CIAAW не указан. Представлены 16 элементов группы РЗЭ без Pm и дополнительные металлы; всего 32 пары с учётом альтернативных оксидов.