ความเข้มข้น
ในวิชาเคมีความเข้มข้นคือปริมาณขององค์ประกอบหารด้วยปริมาตรทั้งหมดของสารผสม สามารถแบ่งคำอธิบายทางคณิตศาสตร์ได้หลายประเภท ได้แก่ความเข้มข้นเชิงมวลความเข้มข้นเชิงโมลความเข้มข้นเชิงจำนวนและความเข้มข้นเชิงปริมาตร [ 1 ] ความเข้มข้นสามารถหมายถึงสารผสมทางเคมีชนิดใดก็ได้ แต่ส่วนใหญ่มักหมายถึงตัวถูกละลายและตัวทำละลายในสารละลายความเข้มข้นเชิงโมล (ปริมาณ) มีหลายรูปแบบ เช่นความเข้มข้นปกติและความเข้มข้นเชิงออสโมติกการเจือจางคือการลดความเข้มข้น เช่น โดยการเติมตัวทำละลายลงในสารละลาย คำกริยา"ทำให้เข้มข้น"หมายถึงการเพิ่มความเข้มข้น ซึ่งตรงข้ามกับการเจือจาง
นิรุกติศาสตร์
การรวมตัว - , concentratio , การกระทำหรือการกระทำของการรวมตัวกันที่บ้านบนฟาร์มในสถานที่เดียว การนำคนผิวดำมาเป็นทาสในศูนย์กลางร่วมกัน ถูกใช้ในภาษาละตินหลังยุคคลาสสิกในปี 1550 หรือก่อนหน้านั้น คำที่คล้ายกันนี้ปรากฏในภาษาอิตาลี (1589) สเปน (1589) อังกฤษ (1606) ฝรั่งเศส (1632) [ 2 ]
คำอธิบายเชิงคุณภาพ

ในภาษาพูดทั่วไปที่ไม่ใช้ศัพท์เทคนิค มักจะอธิบายความเข้มข้นในเชิงคุณภาพโดยใช้คำคุณศัพท์ เช่น "เจือจาง" สำหรับสารละลายที่มีความเข้มข้นต่ำ และ "เข้มข้น" สำหรับสารละลายที่มีความเข้มข้นสูง การทำให้ สารละลายเข้มข้นขึ้น ต้อง เติมตัว ถูกละลาย (เช่น แอลกอฮอล์) เพิ่ม หรือลดปริมาณ ตัวทำละลาย (เช่น น้ำ) ในทางตรงกันข้าม การเจือจาง สารละลาย ต้อง เติมตัวทำละลายเพิ่ม หรือลดปริมาณตัวถูกละลาย เว้นแต่ว่าสารสองชนิดนั้นจะผสมกันได้จะมีความเข้มข้นระดับหนึ่งที่ตัวถูกละลายจะไม่สามารถละลายในสารละลายได้อีกต่อไป ณ จุดนี้ สารละลายนั้นเรียกว่าอิ่มตัวหากเติมตัวถูกละลายเพิ่มเติมลงในสารละลายอิ่มตัวแล้ว ตัวถูกละลายจะไม่ละลายอีก ยกเว้นในบางกรณีที่ อาจเกิด ภาวะอิ่มตัวยิ่งยวดได้ แทนที่จะละลาย จะเกิด การแยกเฟสขึ้นทำให้เกิดเฟสที่อยู่ร่วมกันได้ ไม่ว่าจะแยกออกจากกันอย่างสมบูรณ์หรือผสมกันเป็นสารแขวนลอยจุดอิ่มตัวขึ้นอยู่กับตัวแปรหลายอย่าง เช่น อุณหภูมิแวดล้อม และลักษณะทางเคมีที่แน่นอนของตัวทำละลายและตัวถูกละลาย
โดยทั่วไปมักเรียกความเข้มข้นว่าระดับซึ่งสะท้อนถึงแผนผัง ความคิด เรื่องระดับบนแกนตั้งของกราฟซึ่งอาจสูงหรือต่ำ (ตัวอย่างเช่น "ระดับบิลิรูบินในซีรั่มสูง" หมายถึงความเข้มข้นของบิลิรูบินในซีรั่มในเลือดที่มากกว่าปกติ )
สูตร
มีปริมาณสี่อย่างที่ใช้อธิบายความเข้มข้น:
ความเข้มข้นของมวล
ความเข้มข้นของมวลถูกกำหนดให้เป็นมวลของส่วนประกอบหารด้วยปริมาตรของส่วนผสม:
หน่วยSIคือ กก./ลบ.ม. (เท่ากับ กรัม/ลิตร)
ความเข้มข้นโมลาร์
ความเข้มข้นโมลาร์ถูกกำหนดให้เป็นปริมาณของส่วนประกอบ(ในหน่วยโมล) หารด้วยปริมาตรของส่วนผสม:
หน่วย SI คือ mol/m³ อย่างไรก็ตามนิยมใช้หน่วย mol/L (= mol/dm³) มากกว่า
ความเข้มข้นของจำนวน
ความเข้มข้นของจำนวนถูกกำหนดให้เป็นจำนวนหน่วยขององค์ประกอบในส่วนผสมหารด้วยปริมาตรของส่วนผสม:
หน่วย SI คือ 1 / m³
ความเข้มข้นเชิงปริมาตร
ความเข้มข้นของปริมาตร(ไม่ควรสับสนกับเศษส่วนปริมาตร[ 3 ] ) ถูกกำหนดให้เป็นปริมาตรของส่วนประกอบหารด้วยปริมาตรของส่วนผสม:
เนื่องจากไม่มีหน่วย จึงแสดงเป็นตัวเลข เช่น 0.18 หรือ 18%
ดูเหมือนว่าจะไม่มีสัญลักษณ์มาตรฐานในวรรณกรรมภาษาอังกฤษ จดหมายที่ใช้ในที่นี้ถือเป็นบรรทัดฐานในวรรณกรรมเยอรมัน[ 4 ] ( )
ปริมาณที่เกี่ยวข้อง
สามารถใช้ปริมาณอื่นๆ อีกหลายอย่างเพื่ออธิบายองค์ประกอบของส่วนผสมได้ไม่ ควร เรียกสิ่งเหล่านี้ว่าความเข้มข้น[ 1 ]
ความปกติ
นอร์มัลลิตี้ถูกกำหนดให้เป็นความเข้มข้นโมลาร์หารด้วยปัจจัยเทียบเท่าเนื่องจากนิยามของปัจจัยสมดุลขึ้นอยู่กับบริบท (ปฏิกิริยาที่กำลังศึกษา) สหภาพเคมีบริสุทธิ์และประยุกต์ระหว่างประเทศและสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติจึงไม่สนับสนุนการใช้ค่ามาตรฐานนอร์มัลลิตี้
โมลาลิตี้
ความเข้มข้นโมลัลของสารละลายถูกกำหนดให้เป็นปริมาณของส่วนประกอบ(ในหน่วยโมล) หารด้วยมวลของตัวทำละลาย( ไม่ใช่มวลของสารละลาย):
หน่วย SI สำหรับความเข้มข้นโมลัลคือ โมล/กิโลกรัม
เศษส่วนโมล
เศษส่วนโมลถูกกำหนดให้เป็นปริมาณของส่วนประกอบ(ในหน่วยโมล) หารด้วยปริมาณรวมของส่วนประกอบทั้งหมดในสารผสม:
หน่วย SI คือ โมล/โมล อย่างไรก็ตามสัญลักษณ์ส่วนต่อ (parts-per) ที่เลิกใช้แล้ว มักถูกใช้เพื่ออธิบายเศษส่วนโมลขนาดเล็ก
อัตราส่วนโมล
อัตราส่วนโมลถูกกำหนดให้เป็นปริมาณของส่วนประกอบหารด้วยปริมาณรวมของ ส่วนประกอบ อื่นๆ ทั้งหมด ในส่วนผสม:
ถ้าเล็กกว่ามากอัตราส่วนโมลนั้นแทบจะเหมือนกับเศษส่วนโมล
หน่วย SI คือ โมล/โมล อย่างไรก็ตาม สัญลักษณ์ส่วนต่อ (parts-per) ที่เลิกใช้แล้ว มักถูกใช้เพื่ออธิบายอัตราส่วนโมลขนาดเล็ก
เศษส่วนมวล
เศษส่วนมวลคือเศษส่วนของสารหนึ่งที่มีมวลต่อมวลของส่วนผสมทั้งหมดซึ่งกำหนดไว้ดังนี้:
หน่วย SI คือ kg/kg อย่างไรก็ตาม สัญลักษณ์ส่วนต่อ (parts-per) ที่เลิกใช้แล้ว มักถูกใช้เพื่ออธิบายเศษส่วนมวลขนาดเล็ก
อัตราส่วนมวล
อัตราส่วนมวลถูกกำหนดให้เป็นมวลของส่วนประกอบหารด้วยมวลรวมของ ส่วนประกอบ อื่นๆ ทั้งหมด ในส่วนผสม:
ถ้าเล็กกว่ามากอัตราส่วนมวลแทบจะเหมือนกับเศษส่วนมวล
หน่วย SI คือ kg/kg อย่างไรก็ตาม สัญลักษณ์ส่วนต่อ (parts-per) ที่เลิกใช้แล้ว มักถูกใช้เพื่ออธิบายอัตราส่วนมวลขนาดเล็ก
ขึ้นอยู่กับปริมาตรและอุณหภูมิ
ความเข้มข้นขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของสารละลายตามอุณหภูมิ ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการขยายตัว เนื่องจากความ ร้อน
ตารางแสดงความเข้มข้นและปริมาณที่เกี่ยวข้อง
| ประเภทความเข้มข้น | เครื่องหมาย | คำนิยาม | หน่วย SI | หน่วยอื่นๆ |
|---|---|---|---|---|
| ความเข้มข้นของมวล | หรือ | กก./ม. 3 | กรัม/100 มิลลิลิตร (= กรัม/เดซิลิตร) | |
| ความเข้มข้นโมลาร์ | โมล/ม. 3 | M (= โมล/ลิตร) | ||
| ความเข้มข้นของจำนวน | 1/ม. 3 | 1/ซม. 3 | ||
| ความเข้มข้นของปริมาตร | ม. 3 /ม. 3 | |||
| ปริมาณที่เกี่ยวข้อง | เครื่องหมาย | คำนิยาม | หน่วย SI | หน่วยอื่นๆ |
| ความปกติ | โมล/ม. 3 | N (= โมล/ลิตร) | ||
| โมลัลลิตี้ | โมล/กก. | ม | ||
| เศษส่วนโมล | โมล/โมล | ppm, ppb, ppt | ||
| อัตราส่วนโมล | โมล/โมล | ppm, ppb, ppt | ||
| เศษส่วนมวล | กก./กก. | ppm, ppb, ppt | ||
| อัตราส่วนมวล | กก./กก. | ppm, ppb, ppt | ||
| เศษส่วนปริมาตร | ม. 3 /ม. 3 | ppm, ppb, ppt |
ดูเพิ่มเติม
- อัตราส่วนการเจือจาง– การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นเมื่อผสมของเหลวสองชนิดเข้าด้วยกัน
- ความเข้มข้นของปริมาณยา– อัตราส่วนของส่วนประกอบในส่วนผสมต่อส่วนผสมทั้งหมดหน้าเว็บที่แสดงคำอธิบายสั้น ๆ ของเป้าหมายการเปลี่ยนเส้นทาง
- การเจือจางแบบอนุกรม– การเจือจางสารในสารละลายทีละขั้นตอน
- ปัญหาการผสมไวน์กับน้ำ– ปริศนาตรรกะ
- สถานะมาตรฐาน § สารละลาย