Εκφράσεις περιεκτικότητας και συγκέντρωσης διαλυμάτων: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Επειδή οι φράσεις "αραιό διάλυμα" ή "πυκνό διάλυμα" δεν είναι ακριβείς και απλά δηλώνουν αν ένα διάλυμα έχει μικρή ή μεγάλη περιεκτικότητα, υπήρξε η ανάγκη ακριβέστερων εκφράσεων που να δηλώνουν επακριβώς την ποσότητα (σε g, ή σε mL ή σε moles) της διαλυμένης ουσίας σε ορισμένη μάζα (g ή Kg) ή ορισμένο [[όγκος|όγκο]] (mL ή L) διαλύματος ή διαλύτη. <br />

Οι εκφράσεις περιεκτικότητας και συγκέντρωσης χρησιμοποιούνται ευρύτατα στη χημεία για υδατικά (ή μη) διαλύματα και διαφέρουν μεταξύ τους στο ότι οι πρώτες αναφέρονται σε [[μάζα]] ή όγκο διαλυμένης [[ουσία|ουσίας]] ενώ οι δεύτερες σε moles διαλυμένης ουσίας. Πρέπει όμως να σημειωθεί ότι οι εκφράσεις αυτές αναφέρονται στην ή στις διαλυμένες ουσίες τη στιγμή που αυτές διαλύονται στο διαλύτη και πριν συμβεί ίσως κάποια χημική αντίδραση μεταξύ τους ή με το διαλύτη. Διαφορετική περίπτωση πρέπει να αναφέρεται ρητώς.<br />

Στις παρακάτω εκφράσεις περιεκτικότητας και συγκέντρωσης, οι μάζες των ουσιών μπορούν να μετρηθούν με ζυγό ακριβείας μέχρι 0.2 mg και οι όγκοι με ογκομετρικό κύλινδρο ή ογκομετρική φιάλη ή σιφώνιο πλήρωσης για μεγαλύτερη ακρίβεια.

 

Παραδείγματα :<br />

* Υδατικό διάλυμα οινοπνεύματος 30 % v/v σημαίνει ότι σε 100 mL διαλύματος είναι διαλυμένα 30 mL οινοπνεύματος.

* Αν μια μπύρα έχει περιεκτικότητα 5 % vol, τότε υπάρχουν 5 mL οινοπνεύματος σε 100 mL μπύρας.

* Όταν ένα ουίσκι είναι 40°, τότε περιέχει 40 mL οινοπνεύματος σε 100 mL ποτού.

Μερικές φορές η molality εκπροσωπείται από το σύμβολο m, ενώ η Molarity με το σύμβολο M. Τα δύο σύμβολα δεν πρέπει να συγχέονται, και καλό θα είναι να μη χρησιμοποιούνται ως σύμβολα για μονάδες διότι m είναι και το σύμβολο του μέτρου.<br />

Η molality είναι ανεξάρτητη από τις φυσικές συνθήκες όπως η θερμοκρασία και η πίεση και έτσι πλεονεκτεί έναντι της Molarity. <br />

Αν διαλυθούν <big>m₁</big> γραμμάρια μιας χημικής ένωσης μοριακής μάζας <big>M_r</big> σε <big>m₂</big> γραμμάρια διαλύτη, η molality <big>m</big> του διαλύματος υπολογίζεται από τη σχέση : <math style="vertical-align:-88%;">m = \frac{m_1 \cdot 1000}{m_2 \cdot M_r}</math>

 

 

{{Κύριο|Κανονικότητα διαλύματος}}

Διάλυμα 1 Ν λέγεται ''κανονικό'', ενώ διάλυμα 0.1 Ν λέγεται ''δεκατοκανονικό''. Τα διαλύματα αυτά χρησιμοποιούνται στην αναλυτική χημεία και ειδικότερα στην ογκομετρία.<br />

Η κανονικότητα (Ν) και η Molarity (C) συνδέονται με τη σχέση : <big>N = n <math>\cdot</math> C</big>

* '''Μέρη στα εκατό (%)'''. Συμβολίζεται με "%" και σπανιότερα "pph". Εκφράζει τα μέρη μιας ουσίας σε 100 συνολικά μέρη, ανεξάρτητα από τις μονάδες μέτρησης, εφόσον αυτές παραμένουν οι ίδιες.

* '''Μέρη στα χίλια (‰)'''. Συμβολίζεται με "‰" και σπανιότερα "ppt" γιατί ο συμβολισμός αυτός μπορεί να προκαλέσει σύγχυση, δεδομένου ότι τις περισσότερες φορές εκφράζει μέρη στο τρισεκατομμύριο. Δηλώνει τα μέρη μιας ουσίας σε 1000 συνολικά μέρη, ανεξάρτητα από τις μονάδες μέτρησης, εφόσον αυτές παραμένουν ίδιες.

* '''Μέρη στο δισεκατομμύριο (ppb'''). Συμβολίζεται με "ppb" και δηλώνει τα μέρη μιας ουσίας σε 1000000000 συνολικά μέρη ανεξάρτητα από τις μονάδες μέτρησης, εφόσον αυτές παραμένουν ίδιες.

* '''Μέρη στο τρισεκατομμύριο (ppt)'''. Συμβολίζεται με "ppt" και δηλώνει τα μέρη μιας ουσίας σε 1000000000000 μέρη, ανεξάρτητα από τις μονάδες μέτρησης, εφόσον αυτές παραμένουν ίδιες.

 

Οι παραπάνω εκφράσεις και συμβολισμοί, παρόλο που πρέπει να χρησιμοποιούνται καθολικά και από όλους για ευκολία και σαφήνεια, δε είναι απόλυτα καθιερωμένοι ακόμα και σε επιστημονικά συγγράμματα και τεχνικές εκδόσεις, όπου παραποιούνται ή ανακατεύονται μαζί με άλλους συμβολισμούς δημιουργώντας σύγχυση. Για παράδειγμα, για τα αέρια συστατικά της ατμόσφαιρας, χρησιμοποιούνται συχνά οι εκφράσεις "pp..v" που σημαίνουν "μέρη ανά... κατ' όγκο" π.χ. αντί για ppm χρησιμοποιείται η έκφραση ppmv. Για τις περιεκτικότητες όμως των μη ατμοσφαιρικών αερίων, όπως αεροζόλ, νέφη σταγονιδίων, και σωματιδίων στον αέρα, οι περιεκτικότητες εκφράζονται σε άλλες μονάδες όπως μg/m³ αέρα ή mg/m³ αέρα. Βέβαια, οι τελευταίες αυτές εκφράσεις περιεκτικότητας εξαλείφουν την ανάγκη να ληφθούν υπόψη οι επιδράσεις θερμοκρασίας και πίεσης αλλά ταυτόχρονα δυσκολεύουν τη σύγκριση των ποσοτήτων αφού καθιστούν αναγκαία τη μετατροπή εκφράσεων. <br />

Τα mg/m³ μετατρέπονται σε ppm με τη σχέση : <math style="vertical-align:-88%;">ppm = \frac{(mg/m^3) \cdot 24.45}{M_r}</math>

όπου <big>M_r</big> είναι η μοριακή μάζα της διαλυμένης ουσίας<br />

 

<big>'''Γραμμομοριακό ή μοριακό κλάσμα'''</big><br />

 

{{Κύριο|Γραμμομοριακό κλάσμα}}

 

<big>'''Η αναλογία μαζών'''</big><br />