Cwestiynau Enghreifftiol yn Trafod Purdeb Canrannol
Mae purdeb canrannol, neu radd purdeb sylwedd, yn baramedr pwysig mewn gwahanol ganghennau o wyddoniaeth, yn enwedig cemeg ddadansoddol, fferyllol a diwydiannol. Bydd yr erthygl hon yn trafod y cysyniad o burdeb canrannol ac yn darparu enghreifftiau gydag esboniadau cynhwysfawr fel y gall darllenwyr ddeall yn well sut i gyfrifo a chymhwyso'r cysyniad hwn mewn gwahanol sefyllfaoedd.
Deall Purdeb Canrannol
Mae canran purdeb yn dynodi lefel purdeb sylwedd a gyfrifir fel canran o fàs y sylwedd pur mewn sampl. Gellir mynegi canran purdeb yn yr hafaliad canlynol:
\[ \text{Canran Purdeb} = \left( \frac{\text{Màs y sylwedd pur}}{\text{Màs y sampl}} \right) \times 100\% \]
Ble:
– Màs sylwedd pur yw màs y sylwedd y mae ei burdeb i'w bennu.
– Màs y sampl yw cyfanswm màs y sampl sy'n cynnwys sylweddau pur a'u hamhureddau.
Pwysigrwydd Canran Purdeb
Mae canran purdeb yn hanfodol mewn ystod eang o ddisgyblaethau a chymwysiadau gwyddonol. Mewn cemeg ddadansoddol, gall purdeb adweithydd effeithio ar ganlyniadau arbrofol. Yn y diwydiant fferyllol, rhaid gwarantu purdeb deunyddiau crai ar gyfer cyffuriau er mwyn sicrhau diogelwch ac effeithiolrwydd y cynnyrch terfynol. Mewn sectorau eraill, fel cynhyrchu metel a thanwydd, mae purdeb yn effeithio ar ansawdd a pherfformiad cynnyrch.
Enghraifft o Gwestiynau Cyflwyniadol
Gadewch i ni ddechrau gydag enghraifft syml cyn symud ymlaen at broblemau mwy cymhleth.
Cwestiwn Enghraifft 1:
Mae gan sampl alwminiwm fàs o 10 gram. Mae dadansoddiad yn datgelu bod màs yr alwminiwm pur yn y sampl yn 9.5 gram. Beth yw canran purdeb y sylwedd hwn?
Trafodaeth:
Mae'n hysbys:
– Màs y sylwedd pur = 9.5 gram
– Màs y sampl = 10 gram
\[ \text{Canran Purdeb} = \left( \frac{9.5 \text{ gram}}{10 \text{ gram}} \right) \times 100\% \]
\[ \text{Canran Purdeb} = \left( 0.95 \right) \times 100\% \]
\[ \text{Canran Purdeb} = 95\% \]
Felly, mae canran purdeb y sampl alwminiwm yn 95%.
Enghreifftiau o Broblemau Cymhleth
Cwestiwn Enghraifft 2:
Mae gennych sampl 150 gram o galsiwm carbonad (CaCO3). Mae dadansoddiad yn datgelu bod halogydd ar ffurf magnesiwm carbonad (MgCO3)) sy'n cyfateb i 10 gram. Cyfrifwch ganran purdeb calsiwm carbonad yn y sampl.
Trafodaeth:
Mae'n hysbys:
– Màs y sampl = 150 gram
– Màs yr halogyn (\(\text{MgCO}_3\)) = 10 gram
Felly, gellir cyfrifo màs y sylwedd pur (\(\text{CaCO}_3\)) fel:
\[ \text{Màs y sylwedd pur} = \text{Màs y sampl} – \text{Màs yr halogyn} \]
\[ \text{Màs y sylwedd pur} = 150 \text{ gram} – 10 \text{ gram} \]
\[ \text{Màs y sylwedd pur} = 140 \text{ gramau} \]
Nesaf, cyfrifwch y ganran purdeb:
\[ \text{Canran Purdeb} = \left( \frac{140 \text{ gram}}{150 \text{ gram}} \right) \times 100\% \]
\[ \text{Canran Purdeb} = \left( 0.9333 \right) \times 100\% \]
\[ \text{Canran Purdeb} \tua 93.33\% \]
Felly, mae canran purdeb calsiwm carbonad yn y sampl tua 93.33%.
Enghreifftiau o Gwestiynau Cais mewn Diwydiant
Cwestiwn Enghraifft 3:
Mae cwmni fferyllol yn cynhyrchu 200 kg o gyffur gyda phurdeb o 98%. Yn ystod pecynnu, mae 5 kg o'r cyffur wedi'i halogi. Beth yw canran purdeb y cyffur ar ôl halogi?
Trafodaeth:
Mae'n hysbys:
– Mas cychwynnol y cyffur = 200 kg
– Canran purdeb cychwynnol = 98%
– Mas cychwynnol sylwedd pur = \(\frac{98}{100} \times 200 \text{ kg} = 196 \text{ kg}\)
– Màs halogiad ychwanegol = 5 kg
– Cyfanswm màs y sampl ar ôl halogiad = 200 kg + 5 kg = 205 kg
Nid yw màs y sylwedd pur yn newid (196 kg), felly canran y purdeb ar ôl halogiad yw:
\[ \text{Canran Purdeb} = \left( \frac{196 \text{ kg}}{205 \text{ kg}} \right) \times 100\% \]
\[ \text{Canran Purdeb} \tua 95.61\% \]
Felly, mae canran purdeb y cyffur ar ôl halogiad tua 95.61%.
Cwestiynau Enghreifftiol ar Gymhwyso Dadansoddiad Cemegol
Cwestiwn Enghraifft 4:
Mewn dadansoddiad cemegol o doddiant, gwyddys bod 2.5 gram o sylwedd pur mewn cyfanswm cyfaint o 3 litr o doddiant. Os yw dwysedd y toddiant yn 1.2 g/mL, beth yw canran purdeb y sylwedd yn y toddiant?
Trafodaeth:
Mae'n hysbys:
– Màs y sylwedd pur = 2.5 gram
– Cyfaint y toddiant = 3 litr = 3000 mL
– Dwysedd y toddiant = 1.2 g/mL
Defnyddio dwysedd i ddod o hyd i gyfanswm màs y toddiant:
\[ \text{Màs y sampl} = \text{Cyfaint y toddiant} \times \text{Dwysedd} \]
\[ \text{Màs y sampl} = 3000 \text{ mL} \times 1.2 \text{ g/mL} \]
\[ \text{Màs y sampl} = 3600 \text{ gramau} \]
Yna, cyfrifwch y ganran purdeb:
\[ \text{Canran Purdeb} = \left( \frac{2.5 \text{ gram}}{3600 \text{ gram}} \right) \times 100\% \]
\[ \text{Canran Purdeb} \tua 0.0694\% \]
Felly, mae canran purdeb y sylwedd yn yr hydoddiant tua 0.0694%.
Cau
Mae cyfrifo purdeb canrannol yn agwedd hanfodol ar reoli ansawdd a dadansoddi cemegol. Mae dealltwriaeth drylwyr o'r cysyniad hwn yn caniatáu i weithwyr proffesiynol mewn gwahanol feysydd sicrhau ansawdd a chysondeb y cynhyrchion neu'r deunyddiau y maent yn gweithio gyda nhw. Mae'r erthygl hon wedi cyflwyno sawl problem enghreifftiol a fydd, gobeithio, yn helpu darllenwyr i ddyfnhau eu dealltwriaeth o sut i gymhwyso'r cysyniad o burdeb canrannol mewn gwahanol gyd-destunau.
