הגדרת ריכוז (כימיה)

בכימיה המילה "ריכוז" מתייחסת לרכיבי תערובת או פתרון. הנה ההגדרה של ריכוז ומבט על שיטות שונות המשמשות לחישובו.

בכימיה, ריכוז מתייחס לכמות החומר במרחב מוגדר. הגדרה נוספת היא שריכוז הוא היחס של מומס בפתרון לשני ממס או סה"כ פיתרון. הריכוז מתבטא בדרך כלל במונחים של מסה ליחידה כרך. עם זאת, ריכוז המומסים עשוי להתבטא גם ב- שומות או יחידות נפח. במקום נפח, הריכוז עשוי להיות לכל מסה ליחידה. בעוד שמוחלים בדרך כלל על תמיסות כימיות, ניתן לחשב ריכוז לכל תערובת.

דוגמאות ליחידות לריכוז: גרם / ס"מ³, ק"ג / ל, ז, מ, נ, ק"ג / ל

ריכוז הוא נקבע באופן מתמטי על ידי נטילת המסה, השומות או הנפח של המומס וחלוקה על ידי המסה, השומות או נפח התמיסה (או, פחות פחות, הממס). כמה דוגמאות ליחידות ריכוז ונוסחאות כוללות:

• מולאריות (M) - שומות של מומס / ליטר תמיסה (לא ממיס!)
• ריכוז המוני (ק"ג / מ ')³ או g / L) - מסה של מומס / נפח תמיסה
• נורמליות (N) - גרם מומס פעיל / ליטר תמיסה
• המולליות (M) - שומות של מומס / מסה של ממס (לא מסת תמיסה!)
• אחוז המוני (%) - תמיסה להמסה / מסה המונית x 100% (יחידות המסה הן אותה יחידה גם למומסים וגם לתמיסה)
instagram viewer
• ריכוז נפח (ללא יחידה) - נפח המומס / נפח התערובת (אותן יחידות נפח לכל אחת)
• ריכוז מספרים (1 / מ ')³) - מספר ישויות (אטומים, מולקולות וכו ') של מרכיב חלקי הנפח הכולל של התערובת
• אחוז נפח (v / v%) - תמיסת נפח / נפח נפח x 100% (נפחי מומסים ונפח הם באותן יחידות)
• שבר שומה (מול / מול) - שומות של שומנים מומסים / סך הכל של מינים בתערובת
• יחס שומה (מול / מול) - שומות של שומנים מומסים / סך הכל אחר מינים בתערובת
• שבר המוני (ק"ג / ק"ג או חלקים לכל) - מסת של שבר אחד (יכולה להיות מספר מומסים) / המסה הכוללת של התערובת
• יחס המוני (ק"ג / ק"ג או חלקים לכל) - מסה של מומס / מסה של כולם אחר מרכיבים בתערובת
• PPM (חלקים למיליון) - פתרון של 100 עמודים לדקה הוא 0.01%. הסימן "חלקים לכל", למרות שהוא עדיין בשימוש, הוחלף ברובו בשבריר של שומה
• PPB (חלקים למיליארד) - משמש בדרך כלל לביטוי זיהום של פתרונות מדוללים

יחידות מסוימות עשויות להיות מומרות מאחת לשנייה. עם זאת, לא תמיד כדאי להמיר בין יחידות המבוססות על נפח הפיתרון לאלה המבוססות על מסת הפתרון (או להפך) מכיוון שהנפח מושפע מהטמפרטורה.

במובן הקפדני, לא כל האמצעים לביטוי הרכב פתרון או תערובת נופלים תחת המונח הפשוט "ריכוז". כמה מקורות רק רואים בריכוז המוני, ריכוז הטוחנה, ריכוז המספר וריכוז הנפח כיחידות אמיתיות.

שני מונחים קשורים הם מרוכז ו לדלל. מרוכז מתייחס לפתרונות כימיים שיש בהם ריכוזים גבוהים של כמות גדולה של מומסים בתמיסה. אם תמיסה מרוכזת עד כדי כך שלא יתמוסס עוד ממיס בממס, כך נאמר שהוא רווי. תמיסות מדוללות מכילות כמות קטנה של מומסים בהשוואה לכמות הממס.

על מנת לרכז פיתרון יש להוסיף חלקיקים מומסים נוספים או להסיר ממס כלשהו. אם הממס אינו נדיף, ניתן להתרכז בתמיסה על ידי אידוי או הרתחת ממס.

דילולים מיוצרים על ידי הוספת ממס לתמיסה מרוכזת יותר. מקובל להכין פתרון מרוכז יחסית, המכונה תמיסת מלאי, ולהשתמש בו להכנת פתרונות מדוללים יותר. תרגול זה מביא לדיוק טוב יותר מאשר פשוט לערבב פיתרון מדולל מכיוון שיכול להיות קשה להשיג מדידה מדויקת של כמות זעירה של מומסים. דילולים טוריים משמשים להכנת פתרונות מדוללים במיוחד. כדי להכין דילול, מוסיפים תמיסת מלאי לבקבוק נפח ואז מדוללים בממסים לסימן.

• IUPAC, קומפנדיום לטרמינולוגיה כימית, מהדורה שנייה. ("ספר הזהב") (1997).