Koncentrationsdefinition (kemi)

I kemi angår ordet "koncentration" komponenterne i en blanding eller opløsning. Her er definitionen af ​​koncentration og et kig på forskellige metoder, der bruges til at beregne den.

I kemi, koncentration henviser til mængden af ​​et stof i et defineret rum. En anden definition er, at koncentration er forholdet mellem solut i en løsning på begge opløsningsmiddel eller i alt løsning. Koncentration udtrykkes normalt i form af masse pr. enhed bind. Imidlertid kan koncentrationen af ​​opløst stof også udtrykkes i mol eller lydstyrkenheder. I stedet for volumen kan koncentrationen være pr. Masseenhed. Mens det normalt anvendes til kemiske opløsninger, kan koncentrationen beregnes for enhver blanding.

Enhedseksempler på koncentration: g / cm³, kg / l, M, m, N, kg / l

Koncentration er bestemt matematisk ved at tage massen, mol eller volumen af ​​opløst stof og dividere med massen, mol eller volumen af ​​opløsningen (eller, mindre almindeligt, opløsningsmidlet). Nogle eksempler på koncentrationsenheder og formler inkluderer:

• molaritet (M) - mol opløst stof / liter opløsning (ikke opløsningsmiddel!)
• Massekoncentration (kg / m³ eller g / L) - masse af opløst stof / volumen
• Normalitet (N) - gram aktiv opløsningsmiddel / liter opløsning
• molaliteten (M) - mol opløst stof / masse opløsningsmiddel (ikke opløsningsmasse!)
• Masseprocent (%) - masseopløst / masseopløsning x 100% (masseenheder er den samme enhed for både opløst stof og opløsning)
• Volumenkoncentration (ingen enhed) - volumen af ​​opløst stof / volumen af ​​blandingen (samme volumenhed for hver)
• Antal koncentration (1 / m³) - antal enheder (atomer, molekyler osv.) af en komponent divideret med blandingens samlede volumen
• Volumenprocent (v / v%) - opløsning af volumen / opløsningsmængde x 100% (opløsningsmængder og opløsningsmængder er i de samme enheder)
• Molfraktion (mol / mol) - mol opløst stof / total moleart i blandingen
• Molforhold (mol / mol) - mol opløst stof / total mol af alle Andet arter i blandingen
• Massefraktion (kg / kg eller dele pr.) - masse på en fraktion (kan være flere opløste stoffer) / blandingens samlede masse
• Masseforhold (kg / kg eller dele pr.) - masse af opløst stof / masse af alle Andet bestanddele i blandingen
• PPM (dele pr. million) - en 100 ppm opløsning er 0,01%. Noteringen "dele pr", mens den stadig er i brug, er stort set blevet erstattet af en molfraktion
• PPB (dele pr. Milliard) - typisk brugt til at udtrykke kontaminering af fortyndede opløsninger

Nogle enheder kan konverteres fra en til en anden. Det er dog ikke altid en god ide at konvertere mellem enheder baseret på opløsningsmængden til dem, der er baseret på opløsningsmassen (eller omvendt), fordi volumen påvirkes af temperaturen.

I den strengeste forstand falder ikke alle midler til at udtrykke sammensætningen af ​​en opløsning eller blanding under det enkle udtryk "koncentration". Nogle kilder kun betragt massekoncentration, molkoncentration, talkoncentration og volumenkoncentration som ægte koncentrationsenheder.

To relaterede udtryk er koncentreret og udvande. Koncentreret refererer til kemiske opløsninger, der har høje koncentrationer af en stor mængde opløst stof i opløsningen. Hvis en opløsning koncentreres til det punkt, hvor ikke mere opløst stof opløses i opløsningsmidlet, siges det at være det mættet. Fortyndede opløsninger indeholder en lille mængde opløst stof sammenlignet med mængden af ​​opløsningsmiddel.

For at koncentrere en opløsning skal enten flere opløste partikler tilsættes, eller noget opløsningsmiddel skal fjernes. Hvis opløsningsmidlet er ikke-flygtigt, kan en opløsning koncentreres ved inddampning eller kogning af opløsningsmiddel.

fortyndinger fremstilles ved at tilsætte opløsningsmiddel til en mere koncentreret opløsning. Det er almindelig praksis at fremstille en relativt koncentreret opløsning, kaldet en stamopløsning, og bruge den til at fremstille mere fortyndede opløsninger. Denne praksis resulterer i bedre præcision end blot at blande en fortyndet opløsning, fordi det kan være svært at opnå en nøjagtig måling af en lille mængde opløst stof. Serielle fortyndinger bruges til at fremstille ekstremt fortyndede opløsninger. For at fremstille en fortynding sættes stamopløsningen til en volumetrisk kolbe og fortyndes derefter med opløsningsmiddel til mærket.

• IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2. udg. ("Guldbogen") (1997).