Koncentrationsdefinition (kemi)

I kemi hänför sig ordet "koncentration" till komponenterna i en blandning eller lösning. Här är definitionen av koncentration och en titt på olika metoder som används för att beräkna den.

Inom kemi, koncentration avser mängden av ett ämne i ett definierat utrymme. En annan definition är att koncentration är förhållandet mellan löst ämne i en lösning på endera lösningsmedel eller totalt lösning. Koncentration uttrycks vanligen i termer av massa per enhet volym. Emellertid kan koncentrationen av löst ämne också uttryckas i mol eller volymenheter. I stället för volym, kan koncentrationen vara per enhetsmassa. Medan de vanligtvis appliceras på kemiska lösningar, kan koncentrationen beräknas för vilken blandning som helst.

Enhetsexempel på koncentration: ig / cm³, kg / l, M, m, N, kg / l

Koncentration är bestämdes matematiskt genom att ta massan, molen eller volymen av löst ämne och dela den med massan, molen eller volymen av lösningen (eller, mindre vanligt, lösningsmedlet). Några exempel på koncentrationsenheter och formler inkluderar:

• molaritet (M) - mol löst / liter lösning (inte lösningsmedel!)
• Masskoncentration (kg / m³ eller g / L) - lösningens massa / volym
• Normalitet (N) - gram aktiv lösning / liter lösning
• molality (M) - mol löst ämne / massa lösningsmedel (inte lösningsmassa!)
• Massprocent (%) - masslösning / masslösning x 100% (massenheter är samma enhet för både löst och lösning)
• Volymkoncentration (ingen enhet) - volym av löst / volym av blandningen (samma volymenheter för varje)
• Antalkoncentration (1 / m³) - antal enheter (atomer, molekyler etc.) för en komponent dividerad med blandningens totala volym
• Volymprocent (v / v%) - volymlösning / volymlösning x 100% (lösta volymer och lösningsvolymer är i samma enheter)
• Molfraktion (mol / mol) - mol lösta / totala molarter av arter i blandningen
• Molförhållande (mol / mol) - mol lösta / totala mol av alla Övrig arter i blandningen
• Massfraktion (kg / kg eller delar per) - massa av en fraktion (kan vara flera lösta ämnen) / blandningens totala massa
• Massförhållande (kg / kg eller delar per) - massan av löst / massan av alla Övrig beståndsdelar i blandningen
• PPM (delar per miljon) - en lösning på 100 ppm är 0,01%. Noteringen "delar per", medan den fortfarande används, har till stor del ersatts av molfraktion
• PPB (delar per miljard) - vanligtvis används för att uttrycka kontaminering av utspädda lösningar

Vissa enheter kan konverteras från en till en annan. Det är dock inte alltid en bra idé att konvertera mellan enheter baserade på volym av lösning till de baserade på lösningens massa (eller vice versa) eftersom volymen påverkas av temperaturen.

I strikt bemärkelse faller inte alla medel för att uttrycka kompositionen för en lösning eller blandning under den enkla termen "koncentration". Vissa källor endast anser masskoncentration, molkoncentration, antalkoncentration och volymkoncentration som verkliga koncentrationsenheter.

Två relaterade termer är koncentrerad och utspädd. Koncentrerad avser kemiska lösningar som har höga koncentrationer av en stor mängd lösta ämnen i lösningen. Om en lösning koncentreras till den punkt där inget mer löst ämne kommer att lösas upp i lösningsmedlet sägs det vara mättad. Utspädda lösningar innehåller en liten mängd lösningsmedel jämfört med mängden lösningsmedel.

För att koncentrera en lösning måste antingen fler lösta partiklar tillsättas eller något lösningsmedel måste avlägsnas. Om lösningsmedlet är icke-flyktigt kan en lösning koncentreras genom avdunstning eller avkokning av lösningsmedel.

Spädningar framställs genom att tillsätta lösningsmedel till en mer koncentrerad lösning. Det är vanligt att förbereda en relativt koncentrerad lösning, kallad en stamlösning, och använda den för att bereda mer utspädda lösningar. Denna praxis resulterar i bättre precision än att bara blanda upp en utspädd lösning eftersom det kan vara svårt att få en noggrann mätning av en liten mängd lösta ämnen. Seriella spädningar används för att framställa extremt utspädda lösningar. För att framställa en utspädning sätts stamlösningen till en volumetrisk kolv och späds sedan med lösningsmedel till märket.

• IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2: a upplagan. ("Guldboken") (1997).