Pitoisuuden määritelmä (kemia)

Kemiassa sana "konsentraatio" viittaa seoksen tai liuoksen komponentteihin. Tässä on pitoisuuden määritelmä ja katsotaan erilaisia ​​menetelmiä, joita käytetään sen laskemiseen.

Kemiassa, keskittyminen viittaa aineen määrään määritellyssä tilassa. Toinen määritelmä on, että pitoisuus on suhde liuenneen aineen jommankumman ratkaisuna liuotin tai yhteensä ratkaisu. Pitoisuus ilmaistaan ​​yleensä massa yksikköä kohti tilavuus. Liukoisen aineen pitoisuus voidaan kuitenkin ilmaista myös mol tai tilavuusyksiköitä. Pitoisuus voi olla tilavuuden sijasta massayksikköä kohti. Vaikka pitoisuutta käytetään yleensä kemiallisiin liuoksiin, pitoisuus voidaan laskea jokaiselle seokselle.

Yksittäiset esimerkit keskittymisestä: g / cm³, kg / l, M, m, N, kg / L

Keskittyminen on määritetty matemaattisesti ottamalla massa, moolit tai tilavuus liukenevaa ainetta ja jakamalla se massan, moolien tai tilavuuden kanssa liuosta (tai harvemmin liuotinta). Joitakin esimerkkejä pitoisuusyksiköistä ja kaavoista ovat:

• molaarisuus (M) - liuoksen moolia / litraa liuosta (ei liuotinta!)
• Massapitoisuus (kg / m³ tai g / L) - liuenneen aineen massa / liuoksen tilavuus
• Normaalisuus (N) - grammaa aktiivista liuotettua ainetta / litra liuosta
• molaalisuutena (M) - liuenneen moolin molemmat / liuottimen massa (ei liuoksen massa!)
• Massaprosentti (%) - liuenneen aineen massa / massaliuos x 100% (massayksiköt ovat sama yksikkö sekä liuenneelle aineelle että liuokselle)
• Äänenvoimakkuuden keskittyminen (ei yksikköä) - liuenneen aineen tilavuus / seoksen tilavuus (samat tilavuusyksiköt jokaiselle)
• Numerokeskittymä (1 / m³) - komponentin yksikköjen (atomien, molekyylien jne.) lukumäärä jaettuna seoksen kokonaistilavuudella
• Tilavuusprosentti (v / v%) - tilavuus liuennut / tilavuus liuos x 100% (liuenneen ja liuoksen tilavuus ovat samoissa yksiköissä)
• Moolijae (mol / mol) - liuenneiden moolien / seoksessa olevien lajien kokonaismoolien moolit
• Moolisuhde (mol / mol) - liuenneita moolia / kaikkien moolien kokonaismäärä muut lajit seoksessa
• Massaosuus (kg / kg tai osia / kappale) - yhden jakeen massa (voi olla useita liuenneita aineita) / seoksen kokonaismassa
• Massasuhde (kg / kg tai osia / kappale) - liuenneen aineen massa / kaiken massa muut seoksen aineosat
• PPM (miljoonasosa) - 100 ppm liuos on 0,01%. Merkintä "osat per", vaikka se on edelleen käytössä, on suurelta osin korvattu moolijaolla
• PPB (osia miljardia kohti) - käytetään tyypillisesti laimennettujen liuosten kontaminaation ilmaisemiseen

Jotkut yksiköt voidaan muuntaa yhdestä toiseen. Ei kuitenkaan aina ole hyvä idea muuntaa yksikköjen välillä liuoksen tilavuuden perusteella yksiköiksi, jotka perustuvat liuoksen massaan (tai päinvastoin), koska lämpötila vaikuttaa tilavuuteen.

Suorassa merkityksessä kaikki keinot liuoksen tai seoksen koostumuksen ilmaisemiseksi eivät kuulu yksinkertaiseen termiin "pitoisuus". Jotkut lähteet vain pidä massakonsentraatiota, molaarista konsentraatiota, lukupitoisuutta ja tilavuuspitoisuutta todellisina konsentraatioyksikköinä.

Kaksi toisiinsa liittyvää termiä ovat keskitetty ja laimeaa. Väkevöity tarkoittaa kemiallisia liuoksia, joissa on suuret pitoisuudet liuenneesta suuresta määrästä liuosta. Jos liuos konsentroidaan pisteeseen, jossa enää liukenevaa ainetta ei liukene liuottimeen, sen sanotaan olevan tyydyttynyt. Laimennetut liuokset sisältävät pienen määrän liuotettua ainetta verrattuna liuottimen määrään.

Liuoksen väkevöimiseksi on lisättävä enemmän liukenevia hiukkasia tai poistettava osa liuottimesta. Jos liuotin on haihtumaton, liuos voidaan konsentroida haihduttamalla tai kiehuttamalla liuotin.

laimennokset valmistetaan lisäämällä liuotinta väkevämmälle liuokselle. Yleinen käytäntö on valmistaa suhteellisen väkevä liuos, jota kutsutaan varastoliuokseksi, ja käyttää sitä laimeampien liuosten valmistukseen. Tämä käytäntö johtaa parempaan tarkkuuteen kuin yksinkertaisesti laimennetun liuoksen sekoittaminen, koska pienen määrän liuenneen aineen tarkan mittaamisen saaminen voi olla vaikeaa. Sarjalaimennoksia käytetään erittäin laimeiden liuosten valmistamiseksi. Laimennuksen valmistamiseksi kantaliuos lisätään mittapulloon ja laimennetaan sitten liuottimella merkkiin saakka.

• IUPAC, kemiallisen terminologian kokoelma, 2. painos. ("Kultakirja") (1997).