몰농도의 정의
몰농도 (M, Molarity)는 용액 1L 속에 들어있는 용질의 몰(mole)을 나타낸 농도 단위입니다. 생물학 실험에서 가장 빈번하게 사용하는 농도 단위 중 하나로 정확한 개념을 숙지하고 계셔야 각종 버퍼를 제조하고 실험하는데에 문제가 없습니다.
몰농도 계산하기
몰농도의 계산을 위해서는 분자량(MW)을 알고 있어야 합니다. MW란 원자들의 원자량 총 합을 의미합니다. 쉽게 예를 들어 설명하기 위해 NaCl을 예로 설명해 보도록 하겠습니다. NaCl에는 Na원자 1개와 Cl원자 1개로 이루어져 있습니다. 그래서 NaCl의 MW를 계산해보면 [Na(22.99g/mol) + Cl(35.45g/mol) = 58.44g/mol]의 계산식을 통해 58.44가 됩니다.
이렇게 NaCl의 MW(58.44)를 알고 있을 때 몰농도의 개념은 이렇게 정의가 가능합니다.
[1M NaCl = 1L 용액 속에 NaCl이 58.44g (MW만큼) 녹아있다]
몰농도 계산기 사이트
간단히 웹사이트에서 몰농도 계산을 제공하는 곳이 많이 있습니다. 최근 찾은 사이트에서 몰농도 계산이 매우 간편한 사이트가 있어 추천해 드립니다.
Omni calculator라는 사이트에서 제공하는 페이지로 여기를 통해 가시면 아래와 같이 계산하는 창이 나타납니다.
이용 방법은 매우 간단합니다.
Molar Mass = 우리가 알고 있는 MW 값
Molarity = 제조하고자 하는 용액의 몰농도
Volume of solution = 제조하고자 하는 용액의 최종 볼륨
이렇게 3군데만 입력을 하면 자동으로 concentration과 Mass of substance가 계산됩니다.
여기서 나타나는 Mass of substance가 바로 우리가 녹여야 하는 재료의 g수가 됩니다.
위에서 설명했던 NaCl로 예시를 들어 계산해 보도록 하겠습니다.
예를 들어 우리가 이번 실험에서 100mM NaCl을 200ml 만들어야 할 때 얼마의 NaCl이 필요한지 계산해 보도록 하겠습니다.
위에서 설명한대로 3군데만 채워주면 Mass of substance에 우리가 필요한 NaCl의 양이 자동으로 계산되어 나타납니다.
- Molar Mass에는 NaCl의 MW인 58.44를 입력합니다.
- Molarity에는 100mM로 입력 해줍니다.
- Volume of solution에는 우리가 만들어야 하는 200ml의 volume을 입력해 줍니다.
이렇게 세군데를 입력하면 아래와 같이 Mass of substance에 1.1688g이라는 결과가 입력과 동시에 나타나게 됩니다.
몰농도 계산하는 방법을 잘 숙지하고 계셨다가 계산이 필요하면 추천해드린 omni calculator 사이트에서 빠르게 계산하시기 바랍니다.
몰농도 계산시 주의할 점
몰농도 계산은 MW와 만들고자 하는 몰농도, 최종 부피만 알고 있으면 크게 문제 없이 계산이 가능합니다. 그런데 MW 값을 확인할 때 주의해야 하는 점이 하나 있습니다. 우리가 갖고 있는 시약이 수화물 등 뒤에 무언가가 붙어있을 경우 MW 값이 달라지기 때문에 조심해야 하는데요, 아래 예시를 통해 수화물의 MW가 어떻게 달라지는지 확인해 보겠습니다.
Tris base MW : 121.14
Tris hydrochloride : 157.6
우리가 흔히 사용하는 Tris의 경우 MW가 121.14입니다. 그런데 실험실에 따라 Tris-HCl powder로 보유하고 있는 경우도 있습니다. 만약 우리가 갖고 있는 Tris가 Tris-HCl powder인데 Tris 글씨만 보고 몰농도 계산시 MW를 121.14로 계산하면 잘못된 농도의 시약이 만들어집니다.
Tris-HCl은 Tris에 HCl이 추가로 붙은 형태로 H의 MW 1과 Cl의 MW 35.45를 Tris MW에 더해 주어야 합니다.
Tris-HCl MW = 121.14(Tris base) + 1(H) + 35.45(Cl) = 157.6
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