Volumenprozent oder Gewichtsprozent – wo liegt der Unterschied?
Bei Mischungen aus Propylenglykol (PG) und pflanzlichem Glycerin (VG) begegnet man häufig Angaben wie:
50/50, 70/30 oder 60/40.
Diese Zahlen allein reichen jedoch nicht aus.
Entscheidend ist, ob sich das Mischungsverhältnis auf:
- Volumen
- Masse beziehungsweise Gewicht
bezieht.
Denn:
50 Vol.-% PG + 50 Vol.-% VG ist nicht dasselbe wie 50 Gew.-% PG + 50 Gew.-% VG.
Der Grund liegt in der unterschiedlichen Dichte von Propylenglykol und Glycerin.
Direkt zu den Rohstoffen:
Was bedeutet Volumenprozent?
Volumenprozent, abgekürzt Vol.-%, beschreibt den Volumenanteil einer Komponente an der Gesamtmischung.
Beispiel:
50 Vol.-% PG + 50 Vol.-% VG
bedeutet vereinfacht:
Bei 1.000 ml Gesamtansatz werden:
- 500 ml PG
- 500 ml VG
eingesetzt.
Die Angabe bezieht sich also auf:
- Milliliter
- Liter
Was bedeutet Gewichtsprozent?
Gewichtsprozent, häufig auch als Massenprozent bezeichnet, beschreibt den Massenanteil einer Komponente an der Gesamtmasse.
Beispiel:
50 Gew.-% PG + 50 Gew.-% VG
bei 1.000 g Gesamtmasse bedeutet:
- 500 g PG
- 500 g VG
Hier wird also mit:
- Gramm
- Kilogramm
gearbeitet.
Warum sind Vol.-% und Gew.-% nicht identisch?
Weil PG und VG unterschiedliche Dichten besitzen.
Als typische Orientierungswerte bei ungefähr 20 °C:
- Propylenglykol: ca. 1,036 g/ml
- Glycerin: ca. 1,261 g/ml
Das bedeutet:
100 ml PG ≈ 103,6 g
100 ml VG ≈ 126,1 g
Bei gleichem Volumen ist damit deutlich mehr Masse an Glycerin vorhanden.
Mehr zur Dichte finden Sie unter Dichte von Propylenglykol und Glycerin – wie viel wiegt 1 Liter PG oder VG?.
Beispiel: 50/50 nach Volumen
Angenommen, wir mischen:
- 500 ml PG
- 500 ml VG
Das entspricht:
50/50 nach Volumen
Ungefähre Masse von PG:
500 ml × 1,036 g/ml = 518 g
Ungefähre Masse von VG:
500 ml × 1,261 g/ml = 630,5 g
Gesamtmasse:
1.148,5 g
Das Gewichtsverhältnis ist also nicht 50/50.
Wie sieht dieses 50/50-Verhältnis nach Gewicht aus?
Aus dem vorherigen Beispiel:
PG:
518 g
VG:
630,5 g
Gesamt:
1.148,5 g
Daraus ergibt sich ungefähr:
PG: 45,1 Gew.-%
VG: 54,9 Gew.-%
Eine 50/50-Volumenmischung ist nach Gewicht also deutlich VG-lastiger.
Beispiel: 50/50 nach Gewicht
Nehmen wir 1.000 g Gesamtmischung.
Dann verwenden wir:
- 500 g PG
- 500 g VG
Nun rechnen wir in Volumen um.
PG:
500 g ÷ 1,036 g/ml ≈ 482,6 ml
VG:
500 g ÷ 1,261 g/ml ≈ 396,5 ml
Damit ist eine 50/50-Gewichtsmischung volumetrisch ebenfalls nicht 50/50.
Warum ist die Dichte so wichtig?
Die Dichte verbindet Masse und Volumen.
Die Grundformel lautet:
Dichte = Masse ÷ Volumen
Für Umrechnungen gilt:
Masse = Volumen × Dichte
und:
Volumen = Masse ÷ Dichte
Ohne Dichte kann eine volumetrische Rezeptur nicht sauber in eine gewichtsbasierte Rezeptur umgerechnet werden.
Mehr zur praktischen Dosierung finden Sie unter PG und VG richtig dosieren – Volumen, Gewicht und Dichte einfach erklärt.
Welche Dichte hat PG?
Als typischer Orientierungswert bei ungefähr 20 °C:
ca. 1,036 g/ml
Der exakte Wert hängt unter anderem ab von:
- Temperatur
- Reinheit
- Wassergehalt
- Produktspezifikation
Mehr dazu unter 1 Liter Propylenglykol in kg – so rechnet man PG von Volumen in Gewicht um.
Welche Dichte hat VG?
Als typischer Orientierungswert bei ungefähr 20 °C:
ca. 1,261 g/ml
Auch hier können:
- Temperatur
- Reinheit
- Wassergehalt
- Produktspezifikation
den tatsächlichen Wert beeinflussen.
Mehr dazu unter 1 Liter Glycerin in kg – so rechnet man Volumen in Gewicht um.
Was bedeutet 70/30 nach Volumen?
Eine Mischung von:
70 Vol.-% PG / 30 Vol.-% VG
würde bei einem vereinfachten 1.000-ml-Ansatz bedeuten:
- 700 ml PG
- 300 ml VG
Ungefähre Masse von PG:
700 × 1,036 = 725,2 g
Ungefähre Masse von VG:
300 × 1,261 = 378,3 g
Gesamt:
1.103,5 g
Welches Gewichtsverhältnis ergibt sich aus 70/30 Vol.-%?
PG-Anteil:
725,2 ÷ 1.103,5 ≈ 65,7 %
VG-Anteil:
378,3 ÷ 1.103,5 ≈ 34,3 %
70/30 nach Volumen entspricht damit unter Verwendung dieser Dichtewerte ungefähr:
65,7/34,3 nach Gewicht
Was bedeutet 70/30 nach Gewicht?
Bei 1.000 g Gesamtmasse bedeutet:
70 Gew.-% PG / 30 Gew.-% VG
folgende Mengen:
- 700 g PG
- 300 g VG
In Volumen umgerechnet:
PG:
700 ÷ 1,036 ≈ 675,7 ml
VG:
300 ÷ 1,261 ≈ 237,9 ml
Auch hier zeigt sich:
70/30 nach Gewicht ist volumetrisch nicht 70/30.
Warum ist eine Angabe wie „70/30“ allein ungenau?
Weil ohne Zusatz nicht klar ist, ob gemeint ist:
- Volumenprozent
- Gewichtsprozent
- Massenverhältnis
- ein anderes Berechnungssystem
In professionellen Rezepturen sollte deshalb immer eindeutig angegeben werden:
70/30 Vol.-%
oder:
70/30 Gew.-%
Was ist in der Praxis einfacher – Volumen oder Gewicht?
Das hängt von der Anwendung ab.
Volumendosierung
Vorteile:
- leicht verständlich
- direkt mit Messzylinder oder Pipette messbar
- praktisch bei kleinen Mengen
- schnell umsetzbar
Gewichtsdosierung
Vorteile:
- häufig reproduzierbarer
- leicht mit einer Waage zu dosieren
- bei viskosem VG besonders praktisch
- gut skalierbar
Für präzise und gewerbliche Prozesse ist die Gewichtsdosierung häufig sehr sinnvoll.
Warum ist VG nach Volumen schwieriger zu dosieren?
Glycerin besitzt eine hohe Viskosität.
Dadurch:
- bleibt es stärker an Gefäßwänden haften
- läuft langsamer nach
- entleert sich langsamer
- kann das exakte Abmessen schwieriger werden
Das kann zu größeren volumetrischen Dosierabweichungen führen.
Warum ist PG einfacher nach Volumen zu dosieren?
PG ist deutlich dünnflüssiger.
Dadurch lässt es sich leichter:
- ausgießen
- pipettieren
- messen
- pumpen
- umfüllen
Mehr zur Viskosität finden Sie unter Propylenglykol vs. Glycerin – welcher Rohstoff ist dünnflüssiger und warum?.
Was bedeutet gravimetrisch?
Gravimetrisch bedeutet Dosierung nach Masse beziehungsweise Gewicht.
Eine Komponente wird also beispielsweise in:
- Gramm
- Kilogramm
eingewogen.
Das Gegenteil dazu ist die volumetrische Dosierung.
Was bedeutet volumetrisch?
Volumetrisch bedeutet Dosierung nach Volumen.
Typische Einheiten sind:
- Milliliter
- Liter
Typische Mess- beziehungsweise Dosiergeräte sind:
- Messzylinder
- Pipetten
- Büretten
- Dosierpumpen
- Durchflussmesser
Welche Methode ist für große Mengen besser?
Bei größeren Chargen wird häufig nach Gewicht dosiert.
Mögliche Vorteile sind:
- einfache Skalierung
- gute Dokumentation
- reproduzierbare Rezepturen
- keine aufwendige Volumenablesung
- gute Eignung für automatisierte Prozesse
Bei industriellen Anwendungen wird deshalb häufig gravimetrisch gearbeitet.
Welche Rolle spielt die Temperatur?
Die Temperatur beeinflusst die Dichte.
Wird eine Flüssigkeit wärmer, dehnt sie sich typischerweise etwas aus.
Dadurch kann sich ihr Volumen verändern.
Die Masse bleibt dagegen unverändert.
Das bedeutet:
Gewichtsdosierung ist häufig weniger empfindlich gegenüber temperaturbedingten Volumenänderungen als Volumendosierung.
Warum ist die Temperatur bei Volumenprozent relevant?
Wenn Volumina bei unterschiedlichen Temperaturen gemessen werden, können sich die tatsächlichen Volumenwerte leicht unterscheiden.
Bei präzisen Rezepturen sollten deshalb möglichst definierte Temperaturbedingungen verwendet werden.
Beeinflusst die Temperatur auch die Viskosität?
Ja.
Bei niedrigerer Temperatur steigt die Viskosität typischerweise.
Das gilt besonders deutlich für Glycerin.
Dadurch kann nicht nur das Mischen, sondern auch die volumetrische Dosierung anspruchsvoller werden.
Welche Rolle spielt die Reinheit?
Unterschiedliche Produktqualitäten können unterschiedliche Dichten besitzen.
Besonders ein veränderter Wassergehalt kann den Dichtewert beeinflussen.
Für exakte Umrechnungen sollte deshalb möglichst der Wert der konkreten Produktspezifikation verwendet werden.
Mehr dazu unter Welche Reinheit bei Propylenglykol und Glycerin? Was bedeuten 99,5 %, 99,9 %, USP und Ph. Eur.?.
Kann Wasser das Verhältnis verändern?
PG und VG sind hygroskopisch und können Feuchtigkeit aus der Umgebung aufnehmen.
Dadurch kann zusätzlich Wasser in das System gelangen.
Das kann verändern:
- Konzentration
- Dichte
- Viskosität
- tatsächliche Gesamtzusammensetzung
Deshalb sollten Gebinde gut verschlossen gelagert werden.
Mehr dazu unter Was bedeutet hygroskopisch? Einfach erklärt am Beispiel von Glycerin und Propylenglykol.
Wie sollte man PG und VG lagern?
Beide Rohstoffe sollten grundsätzlich:
- sauber
- trocken
- gut verschlossen
- vor Verunreinigungen geschützt
- gemäß der Produktspezifikation
gelagert werden.
Mehr dazu unter Propylenglykol und Glycerin richtig lagern – Haltbarkeit, Temperatur und Aufbewahrung.
Wie berechnet man eine Rezeptur nach Gewicht?
Beispiel:
Gesamtmasse:
5.000 g
60 Gew.-% PG:
5.000 × 0,60 = 3.000 g
40 Gew.-% VG:
5.000 × 0,40 = 2.000 g
Ergebnis:
3 kg PG + 2 kg VG
Mehr dazu unter PG und VG nach Gewicht mischen – so berechnen Sie das richtige Verhältnis in Gramm und Kilogramm.
Wie berechnet man eine Rezeptur nach Volumen?
Gesamtvolumen:
5.000 ml
60 Vol.-% PG:
5.000 × 0,60 = 3.000 ml
40 Vol.-% VG:
5.000 × 0,40 = 2.000 ml
Das ist volumetrisch 60/40, nach Gewicht jedoch nicht exakt 60/40.
Mehr dazu unter PG und VG nach Volumen mischen – so berechnen Sie das Verhältnis in Millilitern und Litern.
Wie konvertiert man Volumenprozent in Gewichtsprozent?
Vorgehensweise:
- gewünschtes Gesamtvolumen festlegen
- Volumen jeder Komponente bestimmen
- Volumen mit der jeweiligen Dichte multiplizieren
- Gesamtmasse berechnen
- Einzelmasse durch Gesamtmasse teilen
- Ergebnis mit 100 multiplizieren
Damit erhält man den jeweiligen Gewichtsanteil.
Wie konvertiert man Gewichtsprozent in Volumenprozent?
Vorgehensweise:
- Gesamtmasse festlegen
- Masse jeder Komponente bestimmen
- Masse durch die jeweilige Dichte teilen
- Volumenwerte bestimmen
- Einzelvolumen durch die Summe der berechneten Einzelvolumina teilen
- Ergebnis mit 100 multiplizieren
Für hochpräzise Anwendungen können zusätzlich reale Mischvolumina relevant sein.
Muss man Volumenkontraktion berücksichtigen?
Bei präzisen physikalisch-chemischen Berechnungen kann das tatsächliche Endvolumen einer Mischung geringfügig von der einfachen Summe der Einzelvolumina abweichen.
Der Grund sind molekulare Wechselwirkungen.
Für einfache Praxisberechnungen kann dieser Effekt häufig vernachlässigbar sein.
Bei hochpräzisen Anwendungen sollte er jedoch berücksichtigt werden.
Wie hängen Mischungsverhältnis und Volumenprozent zusammen?
Ein Mischungsverhältnis wie:
70/30
ist zunächst nur eine Verhältnisangabe.
Erst der Zusatz:
Vol.-%
oder:
Gew.-%
macht eindeutig, auf welcher Basis die Mischung hergestellt wird.
Mehr zum allgemeinen Mischungsverhältnis finden Sie unter PG und VG mischen – welches Mischungsverhältnis ist sinnvoll?.
Kann ich dafür den PG/VG-Rechner verwenden?
Für einfache Verhältnisberechnungen kann unser PG/VG-Rechner – Mischungsverhältnisse einfach selbst berechnen hilfreich sein.
Wichtig bleibt jedoch, vorher festzulegen, ob die Berechnung:
- nach Volumen
- nach Gewicht
erfolgen soll.
Warum ist Dokumentation wichtig?
Eine Rezeptur sollte klar dokumentieren:
- Rohstoff
- Menge
- Einheit
- Vol.-% oder Gew.-%
- verwendeter Dichtewert
- Bezugstemperatur
- Chargennummer
- Mischzeit
- Datum
Dadurch lassen sich spätere Chargen besser reproduzieren.
Was ist bei Angaben aus dem Internet zu beachten?
Eine Angabe wie:
„50/50 PG/VG“
kann unterschiedliche Bedeutungen haben.
Deshalb sollte geprüft werden:
- Volumen oder Gewicht?
- welche Rohstoffqualität?
- welche Dichte?
- bei welcher Temperatur?
- mit oder ohne Wasser?
- welche weiteren Bestandteile?
Ohne diese Angaben kann ein Mischungsverhältnis leicht missverstanden werden.
Welche Methode eignet sich für kleine Mengen?
Für kleine Versuche kann Volumendosierung praktisch sein.
Geeignete Hilfsmittel:
- Pipetten
- Dosierspritzen
- Messzylinder
Für besonders genaue Mischungen kann auch bei kleinen Mengen eine Feinwaage sinnvoll sein.
Welche Methode eignet sich für gewerbliche Mengen?
Bei größeren Mengen ist das Wiegen häufig einfach und reproduzierbar.
Geeignete Systeme können sein:
- Plattformwaagen
- Behälterwaagen
- gravimetrische Dosiersysteme
- automatisierte Wägesysteme
Welche Rolle spielt die Produktspezifikation?
Für exakte Umrechnungen sind die Daten des konkreten Rohstoffes entscheidend.
Die Produktspezifikation kann beispielsweise Werte enthalten für:
- Dichte
- Reinheit
- Wassergehalt
- Temperaturbezug
- weitere Qualitätsparameter
Mehr dazu unter Produktspezifikation bei Propylenglykol und Glycerin – Grenzwerte, Sollwerte und typische Werte.
PG und VG bei der Abfüller GmbH
Bei der Abfüller GmbH erhalten Sie beide Rohstoffe in unterschiedlichen Gebindegrößen.
→ Propylenglykol (PG / 1,2-Propandiol) kaufen
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Entscheidung auf einen Blick
| Punkt | Volumenprozent | Gewichtsprozent |
|---|---|---|
| Basis | ml / Liter | g / kg |
| Abkürzung | Vol.-% | Gew.-% |
| Dichte für direkte Rezeptur nötig | nein | nein |
| Dichte für Umrechnung nötig | ja | ja |
| Temperatur bei Messung | stärker relevant | weniger relevant |
| Für kleine Mengen praktisch | ja | ja |
| Reproduzierbarkeit | gut | häufig sehr gut |
| Bei hochviskosem VG | schwieriger | häufig praktisch |
Fazit: Volumenprozent und Gewichtsprozent sind nicht dasselbe
Der wichtigste Punkt lautet:
50 Vol.-% PG und 50 Vol.-% VG sind nicht dasselbe wie 50 Gew.-% PG und 50 Gew.-% VG.
Der Grund sind die unterschiedlichen Dichten beider Rohstoffe.
Für sauber definierte Rezepturen sollten deshalb immer:
- Einheit
- Bezugsbasis
- Temperatur
- verwendeter Dichtewert
- Produktspezifikation
klar angegeben werden.
Für einfache Mischungen kann die Volumendosierung praktisch sein.
Für präzise und reproduzierbare Prozesse bietet die Dosierung nach Gewicht häufig Vorteile.
Häufige Fragen zu Volumen- und Gewichtsprozent
Was bedeutet Vol.-%?
Volumenprozent beschreibt den Volumenanteil einer Komponente an der Gesamtmischung.
Was bedeutet Gew.-%?
Gewichtsprozent beziehungsweise Massenprozent beschreibt den Massenanteil einer Komponente an der Gesamtmasse.
Sind 50 Vol.-% dasselbe wie 50 Gew.-%?
Nein. Bei Stoffen mit unterschiedlichen Dichten entstehen unterschiedliche Zusammensetzungen.
Warum unterscheiden sich PG und VG dabei?
Weil PG und VG unterschiedliche Dichten besitzen.
Welche Dichte hat PG?
Als typischer Orientierungswert bei ungefähr 20 °C etwa 1,036 g/ml.
Welche Dichte hat VG?
Als typischer Orientierungswert bei ungefähr 20 °C etwa 1,261 g/ml.
Was bedeutet 70/30 PG/VG?
Ohne Zusatz ist die Angabe nicht eindeutig. Es sollte immer angegeben werden, ob Volumen- oder Gewichtsprozent gemeint sind.
Ist Wiegen genauer als Volumenmessung?
Bei vielen reproduzierbaren Prozessen kann das Wiegen Vorteile bieten.
Beeinflusst Temperatur Volumenprozent?
Die Volumenmessung und Dichte sind temperaturabhängig. Deshalb sollten präzise volumetrische Rezepturen unter definierten Bedingungen betrachtet werden.
Wie rechne ich Vol.-% in Gew.-% um?
Zunächst werden die Volumina mit den jeweiligen Dichten in Massen umgerechnet. Anschließend wird jede Einzelmasse durch die Gesamtmasse geteilt.
Wie rechne ich Gew.-% in Vol.-% um?
Die einzelnen Massen werden durch die jeweilige Dichte geteilt. Daraus ergeben sich die entsprechenden Volumina.
Wo kann man PG und VG kaufen?
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