Shanxian Chemical

论双氧水浓度换算
夫言及双氧水之浓度，“20 体积双氧水”者，众人常欲明其确切百分比之数。盖此关乎诸多实用，化工医药之类皆涉之。

“20 体积双氧水”之意，乃每 1 体积之此双氧水，于适当条件下分解，可产生 20 体积之氧气也。依化学原理，双氧水分解之方程式为：$2H_{2}O_{2}\longrightarrow 2H_{2}O + O_{2}\uparrow$。

由气体摩尔体积之知识可知，在标准状况下，1 摩尔任何气体所占体积约为 22.4 升。设“20 体积双氧水”中双氧水之物质的量为$x$摩尔。若 1 升此双氧水分解产生 20 升氧气，氧气之物质的量$n(O_{2})=\frac{20L}{22.4L/mol}$。据上述方程式之化学计量数比，$n(H_{2}O_{2}) = 2n(O_{2})$，则$n(H_{2}O_{2}) = 2\times\frac{20L}{22.4L/mol}$。

双氧水之摩尔质量$M(H_{2}O_{2}) = 34g/mol$，故 1 升“20 体积双氧水”中双氧水之质量$m(H_{2}O_{2}) = n(H_{2}O_{2})\times M(H_{2}O_{2}) = 2\times\frac{20L}{22.4L/mol}\times34g/mol$。

又知 1 升水之质量约为 1000 克，设此双氧水之质量分数为$w$，则$w=\frac{m(H_{2}O_{2})}{m(H_{2}O_{2}) + m(H_{2}O)}\times100\%$，将$m(H_{2}O_{2}) = 2\times\frac{20L}{22.4L/mol}\times34g/mol$及$m(H_{2}O)=1000g$代入可得：

$w=\frac{2\times\frac{20}{22.4}\times34}{2\times\frac{20}{22.4}\times34 + 1000}\times100\%$，经计算可知“20 体积双氧水”之质量分数约为 6%。

综上，“20 体积双氧水”之百分比约为 6%，此数于实际应用中，可为诸多操作提供精准之依据，化工制备、医疗消毒等皆赖之。