Εκφράσεις περιεκτικότητας και συγκέντρωσης διαλυμάτων: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

==Εκφράσεις περιεκτικότητας==

<big>'''Επί τοις εκατό βάρος κατά βάρος (% w/w ή % κ.β.)'''</big>

Η έκφραση αυτή δηλώνει τα γραμμάρια μιας χημικής ουσίας που είναι διαλυμένα σε 100 g διαλύματος. Αυτό δεν σημαίνει φυσικά ότι θα διαθέτουμε πάντα 100 g διαλύματος. Αν όμως γίνει αναγωγή της ποσότητας της διαλυμένης ουσίας σε 100 g διαλύματος, τότε η % w/w περιεκτικότητα θα είναι όση έχει δηλωθεί. Η % w/w περιεκτικότητα χρησιμοποιείται συνήθως σε διαλύματα στερεών σε υγρά ή στερεών σε στερεά (κράματα) επειδή τα στερεά περιγράφονται επιτυχέστερα με τη μάζα τους.

 

 

<big>'''Επί τοις εκατό βάρος κατ' όγκο (% w/v ή % κ.ό.)'''</big>

Η έκφραση αυτή δηλώνει τα γραμμάρια μιας χημικής ουσίας που είναι διαλυμένα σε 100 mL διαλύματος. Όταν διαλύεται μικρή ποσότητα στερεής ουσίας σε ένα διαλύτη (π.χ. νερό) για τη δημιουργία αραιού διαλύματος, ο αρχικός όγκος του διαλύτη δε μεταβάλλεται αισθητά και δεχόμαστε ότι αυτός θα είναι και ο όγκος του διαλύματος που θα προκύψει. Αν το διάλυμα όμως δεν είναι πολύ αραιό, πρέπει να λάβουμε υπόψη μας και τη μεταβολή του όγκου. Η % w/v περιεκτικότητα χρησιμοποιείται κυρίως για να περιγράψει διαλύματα στερεών σε υγρά.

 

 

<big>'''Επί τοις εκατό όγκο κατ' όγκο (% v/v ή % κ.ό. ή % vol ή αλκοολικοί βαθμοί (°)'''</big>

Η έκφραση αυτή δηλώνει τα mL μιας χημικής ουσίας, συνήθως υγρής, που είναι διαλυμένα σε 100 mL διαλύματος. Όταν διαλύεται μια υγρή ουσία σε ένα διαλύτη, ο όγκος του τελικού διαλύματος είναι το άθροισμα των όγκων διαλύτη και διαλυμένης παρόλο που πιθανόν να παρατηρούνται κάποιες μικρομεταβολές (όπως π.χ. συστολή όγκου) λόγω δυνάμεων που ασκούνται μεταξύ των μορίων της διαλυμένης και του διαλύτη. Η % v/v περιεκτικότητα χρησιμοποιείται κυρίως στα αλκοολούχα ποτά, οπότε αναφέρεται στην ποσότητα διαλυμένης αιθανόλης και στα αέρια μίγματα.

 

==Εκφράσεις συγκέντρωσης==

<big>'''Μοριακή κατ' όγκο συγκέντρωση ή Molarity ή συγκέντρωση'''</big>

{{Κύριο|Γραμμομοριακότητα κατ΄ όγκο}}

Η Molarity ή (απλά) συγκέντρωση δηλώνει τον αριθμό των moles μιας διαλυμένης ουσίας ανά λίτρο διαλύματος. Το κεφαλαίο γράμμα M χρησιμοποιείται για συντομογραφία των μονάδων mol/L. Η συγκέντρωση συμβολίζεται με C ή με [''διαλυμένη ουσία''] π.χ λέμε διάλυμα ΗΝΟ₃ 0.01 Μ ή με C = 0.01 M ή [ΗΝΟ₃] = 0.01 Μ.

 

 

<big>'''Μοριακή κατά βάρος συγκέντρωση ή molality'''</big>

Η molality (mol/kg ή molal ή m) δηλώνει τον αριθμό των moles της διαλυμένης ουσίας ανά χιλιόγραμμο διαλύτη (όχι διαλύματος)/

 

 

<big>'''Κανονικότητα ή Normality'''</big>

{{Κύριο|Κανονικότητα διαλύματος}}

Η κανονικότητα (Normality), N, μονάδες geq/L, είναι έκφραση συγκέντρωσης υδατικών διαλυμάτων που δείχνει τα γραμμοϊσοδύναμα μιας ουσίας ή ενός ιόντος που είναι διαλυμένα σε ένα [[λίτρο]] διαλύματος.

 

<big>'''Τυπικότητα ή Formality'''</big>

Η τυπικότητα (Formality), σύμβολο F, μονάδες gfw/L<ref>gram-formula weight = γραμμοτυπικό βάρος</ref>, εκφράζει τον αριθμό των γραμμαρίων ο οποίος αντιστοιχεί στο μοριακό τύπο της ένωσης, δηλ. πόσα γραμμάρια είναι η σχετική μοριακή μάζα (M_r) της ένωσης. Το πλεονέκτημα της τυπικότητας είναι ότι διαχωρίζει τη συγκέντρωση της ένωσης η οποία διαλύθηκε κατά την παρασκευή του διαλύματος και της πραγματικής κατάστασης η οποία επικρατεί μέσα στο διάλυμα.

 

==Άλλες εκφράσεις της σύστασης διαλύματος και γενικότερα μίγματος==

<big>'''Οι εκφράσεις «μέρη στο...» (parts per..., pp...)'''</big>

{{Κύριο|Ppm (μονάδα μέτρησης)}}

Οι συμβολισμοί «μέρη στο...» χρησιμοποιούνται σε αρκετούς τομείς της επιστήμης και της τεχνολογίας γιατί δεν απαιτούνται μετατροπές βαρών ή όγκων όπως οι περισσότερες εκφράσεις περιεκτικότητας και συγκέντρωσης των διαλυμάτων. Οι εκφράσεις «μέρη στο...» σχετίζονται με κλάσμα μαζών και είναι το κλάσμα της ποσότητας της διαλυμένης ουσίας προς τη συνολική ποσότητα του διαλύματος.

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>

 

Για παράδειγμα, 1 ppm τολουόλιου (M_r = 92.15) ισοδυναμεί με 3.8&nbsp;mg/m³.

 

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

{{Κύριο|Γραμμομοριακό κλάσμα}}

Ως γραμμομοριακό κλάσμα X_i ενός συστατικού i σε ένα μείγμα αποτελούμενο από τα συστατικά 1, 2, 3, ..., ορίζεται το κλάσμα με αριθμητή τα moles του συστατικού i στο [[μείγμα]] n_i και παρονομαστή το άθροισμα των moles n_ολ όλων των συστατικών του μίγματος. Στα συνολικά moles συμπεριλαμβάνονται και τα moles του διαλύτη : X_i = n_i/n_ολ όπου : n_ολ = n₁ + n₂ + n₃ + ...

*Βασιλικιώτης Γ. Σ. «Ποσοτική Ανάλυση», Θεσσαλονίκη 1980.

*Μπαζάκης Ι. Α. «Γενική Χημεία», Αθήνα.

*Μανωλκίδης Κ., Μπέζας Κ. «Στοιχεία Ανόργανης Χημείας», Έκδοση 14η, Αθήνα 1984.

*Μανωλκίδης Κ., Μπέζας Κ. «Χημικές Αντιδράσεις», Αθήνα 1976.