กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 4 นาที

ความเข้มข้น

ใน วิชาเคมี ความ เข้มข้น คือ ปริมาณ ขององค์ประกอบหารด้วยปริมาตรทั้งหมดของสารผสม สามารถแบ่งคำอธิบายทางคณิตศาสตร์ได้หลายประเภท ได้แก่ ความเข้มข้นเชิงมวล ความ เข้มข้นเชิงโมล ความ...

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

แก้วที่บรรจุสีย้อมสีแดงนี้แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงเชิงคุณภาพของความเข้มข้น สารละลายทางด้านซ้ายมีความเจือจางมากกว่า เมื่อเปรียบเทียบกับสารละลายที่มีความเข้มข้นสูงกว่าทางด้านขวา

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

ความเข้มข้นของมวลρฉัน{\displaystyle \rho _{i}}ถูกกำหนดให้เป็นมวลของส่วนประกอบฉัน{\displaystyle m_{i}}หารด้วยปริมาตรของส่วนผสมวี{\displaystyle V}:

ρฉัน=ฉันวี.{\displaystyle \rho _{i}={\frac {m_{i}}{V}}.}

หน่วยSIคือ กก./ลบ.ม. (เท่ากับ กรัม/ลิตร)

ความเข้มข้นโมลาร์

ความเข้มข้นโมลาร์ฉัน{\displaystyle c_{i}}ถูกกำหนดให้เป็นปริมาณของส่วนประกอบnฉัน{\displaystyle n_{i}}(ในหน่วยโมล) หารด้วยปริมาตรของส่วนผสมวี{\displaystyle V}:

ฉัน=nฉันวี.{\displaystyle c_{i}={\frac {n_{i}}{V}}.}

หน่วย SI คือ mol/m³ อย่างไรก็ตามนิยมใช้หน่วย mol/L (= mol/dm³) มากกว่า

ความเข้มข้นของจำนวน

ความเข้มข้นของจำนวนซีฉัน{\displaystyle C_{i}}ถูกกำหนดให้เป็นจำนวนหน่วยขององค์ประกอบเอ็นฉัน{\displaystyle N_{i}}ในส่วนผสมหารด้วยปริมาตรของส่วนผสมวี{\displaystyle V}:

ซีฉัน=เอ็นฉันวี.{\displaystyle C_{i}={\frac {N_{i}}{V}}.}

หน่วย SI คือ 1 /

ความเข้มข้นเชิงปริมาตร

ความเข้มข้นของปริมาตรσฉัน{\displaystyle \sigma _{i}}(ไม่ควรสับสนกับเศษส่วนปริมาตร[ 3 ] ) ถูกกำหนดให้เป็นปริมาตรของส่วนประกอบวีฉัน{\displaystyle V_{i}}หารด้วยปริมาตรของส่วนผสมวี{\displaystyle V}:

σฉัน=วีฉันวี.{\displaystyle \sigma _{i}={\frac {V_{i}}{V}}.}

เนื่องจากไม่มีหน่วย จึงแสดงเป็นตัวเลข เช่น 0.18 หรือ 18%

ดูเหมือนว่าจะไม่มีสัญลักษณ์มาตรฐานในวรรณกรรมภาษาอังกฤษ จดหมายσฉัน{\displaystyle \sigma _{i}}ที่ใช้ในที่นี้ถือเป็นบรรทัดฐานในวรรณกรรมเยอรมัน[ 4 ] ( )

สามารถใช้ปริมาณอื่นๆ อีกหลายอย่างเพื่ออธิบายองค์ประกอบของส่วนผสมได้ไม่ ควร เรียกสิ่งเหล่านี้ว่าความเข้มข้น[ 1 ]

ความปกติ

นอร์มัลลิตี้ถูกกำหนดให้เป็นความเข้มข้นโมลาร์ฉัน{\displaystyle c_{i}}หารด้วยปัจจัยเทียบเท่าเอฟอีq{\displaystyle f_{\mathrm {eq} }}เนื่องจากนิยามของปัจจัยสมดุลขึ้นอยู่กับบริบท (ปฏิกิริยาที่กำลังศึกษา) สหภาพเคมีบริสุทธิ์และประยุกต์ระหว่างประเทศและสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติจึงไม่สนับสนุนการใช้ค่ามาตรฐานนอร์มัลลิตี้

โมลาลิตี้

ความเข้มข้นโมลัลของสารละลายฉัน{\displaystyle b_{i}}ถูกกำหนดให้เป็นปริมาณของส่วนประกอบnฉัน{\displaystyle n_{i}}(ในหน่วยโมล) หารด้วยมวลของตัวทำละลายโอวีอีnที{\displaystyle m_{\mathrm {solvent} }}( ไม่ใช่มวลของสารละลาย):

ฉัน=nฉันโอวีอีnที.{\displaystyle b_{i}={\frac {n_{i}}{m_{\mathrm {solvent} }}}.}

หน่วย SI สำหรับความเข้มข้นโมลัลคือ โมล/กิโลกรัม

เศษส่วนโมล

เศษส่วนโมลxฉัน{\displaystyle x_{i}}ถูกกำหนดให้เป็นปริมาณของส่วนประกอบnฉัน{\displaystyle n_{i}}(ในหน่วยโมล) หารด้วยปริมาณรวมของส่วนประกอบทั้งหมดในสารผสมnทีโอที{\displaystyle n_{\mathrm {tot} }}:

xฉัน=nฉันnทีโอที.{\displaystyle x_{i}={\frac {n_{i}}{n_{\mathrm {tot} }}}.}

หน่วย SI คือ โมล/โมล อย่างไรก็ตามสัญลักษณ์ส่วนต่อ (parts-per) ที่เลิกใช้แล้ว มักถูกใช้เพื่ออธิบายเศษส่วนโมลขนาดเล็ก

อัตราส่วนโมล

อัตราส่วนโมลฉัน{\displaystyle r_{i}}ถูกกำหนดให้เป็นปริมาณของส่วนประกอบnฉัน{\displaystyle n_{i}}หารด้วยปริมาณรวมของ ส่วนประกอบ อื่นๆ ทั้งหมด ในส่วนผสม:

ฉัน=nฉันnทีโอทีnฉัน.{\displaystyle r_{i}={\frac {n_{i}}{n_{\mathrm {tot} }-n_{i}}}.}

ถ้าnฉัน{\displaystyle n_{i}}เล็กกว่ามากnทีโอที{\displaystyle n_{\mathrm {tot} }}อัตราส่วนโมลนั้นแทบจะเหมือนกับเศษส่วนโมล

หน่วย SI คือ โมล/โมล อย่างไรก็ตาม สัญลักษณ์ส่วนต่อ (parts-per) ที่เลิกใช้แล้ว มักถูกใช้เพื่ออธิบายอัตราส่วนโมลขนาดเล็ก

เศษส่วนมวล

เศษส่วนมวลฉัน{\displaystyle w_{i}}คือเศษส่วนของสารหนึ่งที่มีมวลฉัน{\displaystyle m_{i}}ต่อมวลของส่วนผสมทั้งหมดทีโอที{\displaystyle m_{\mathrm {tot} }}ซึ่งกำหนดไว้ดังนี้:

ฉัน=ฉันทีโอที.{\displaystyle w_{i}={\frac {m_{i}}{m_{\mathrm {tot} }}}.}

หน่วย SI คือ kg/kg อย่างไรก็ตาม สัญลักษณ์ส่วนต่อ (parts-per) ที่เลิกใช้แล้ว มักถูกใช้เพื่ออธิบายเศษส่วนมวลขนาดเล็ก

อัตราส่วนมวล

อัตราส่วนมวลζฉัน{\displaystyle \zeta _{i}}ถูกกำหนดให้เป็นมวลของส่วนประกอบฉัน{\displaystyle m_{i}}หารด้วยมวลรวมของ ส่วนประกอบ อื่นๆ ทั้งหมด ในส่วนผสม:

ζฉัน=ฉันทีโอทีฉัน.{\displaystyle \zeta _{i}={\frac {m_{i}}{m_{\mathrm {tot} }-m_{i}}}.}

ถ้าฉัน{\displaystyle m_{i}}เล็กกว่ามากทีโอที{\displaystyle m_{\mathrm {tot} }}อัตราส่วนมวลแทบจะเหมือนกับเศษส่วนมวล

หน่วย SI คือ kg/kg อย่างไรก็ตาม สัญลักษณ์ส่วนต่อ (parts-per) ที่เลิกใช้แล้ว มักถูกใช้เพื่ออธิบายอัตราส่วนมวลขนาดเล็ก

ขึ้นอยู่กับปริมาตรและอุณหภูมิ

ความเข้มข้นขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของสารละลายตามอุณหภูมิ ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการขยายตัว เนื่องจากความ ร้อน

ประเภทความเข้มข้นเครื่องหมายคำนิยามหน่วย SIหน่วยอื่นๆ
ความเข้มข้นของมวลρฉัน{\displaystyle \rho _{i}}หรือγฉัน{\displaystyle \gamma _{i}}ฉัน/วี{\displaystyle m_{i}/V}กก./ม. 3กรัม/100 มิลลิลิตร (=  กรัม/เดซิลิตร)
ความเข้มข้นโมลาร์ฉัน{\displaystyle c_{i}}nฉัน/วี{\displaystyle n_{i}/V}โมล/ม. 3M (=  โมล/ลิตร)
ความเข้มข้นของจำนวนซีฉัน{\displaystyle C_{i}}เอ็นฉัน/วี{\displaystyle N_{i}/V}1/ม. 31/ซม. 3
ความเข้มข้นของปริมาตรσฉัน{\displaystyle \sigma _{i}}วีฉัน/วี{\displaystyle V_{i}/V}ม. 3 /ม. 3
ปริมาณที่เกี่ยวข้องเครื่องหมายคำนิยามหน่วย SIหน่วยอื่นๆ
ความปกติฉัน/เอฟอีq{\displaystyle c_{i}/f_{\mathrm {eq} }}โมล/ม. 3N (=  โมล/ลิตร)
โมลัลลิตี้ฉัน{\displaystyle b_{i}}nฉัน/โอวีอีnที{\displaystyle n_{i}/m_{\mathrm {solvent} }}โมล/กก.
เศษส่วนโมลxฉัน{\displaystyle x_{i}}nฉัน/nทีโอที{\displaystyle n_{i}/n_{\mathrm {tot} }}โมล/โมลppm, ppb, ppt
อัตราส่วนโมลฉัน{\displaystyle r_{i}}nฉัน/(nทีโอทีnฉัน){\displaystyle n_{i}/(n_{\mathrm {tot} }-n_{i})}โมล/โมลppm, ppb, ppt
เศษส่วนมวลฉัน{\displaystyle w_{i}}ฉัน/ทีโอที{\displaystyle m_{i}/m_{\mathrm {tot} }}กก./กก.ppm, ppb, ppt
อัตราส่วนมวลζฉัน{\displaystyle \zeta _{i}}ฉัน/(ทีโอทีฉัน){\displaystyle m_{i}/(m_{\mathrm {tot} }-m_{i})}กก./กก.ppm, ppb, ppt
เศษส่วนปริมาตรϕฉัน{\displaystyle \phi _{i}}วีฉัน/เจวีเจ{\displaystyle V_{i}/\sum _{j}V_{j}}ม. 3 /ม. 3ppm, ppb, ppt

ดูเพิ่มเติม

  • โลโก้ Wikimedia Commonsสื่อที่เกี่ยวข้องกับความเข้มข้น (เคมี) ในวิกิมีเดียคอมมอนส์
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Concentration&oldid=1339758413 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ความเข้มข้น

ใน วิชาเคมี ความ เข้มข้น คือ ปริมาณ ขององค์ประกอบหารด้วยปริมาตรทั้งหมดของสารผสม สามารถแบ่งคำอธิบายทางคณิตศาสตร์ได้หลายประเภท ได้แก่ ความเข้มข้นเชิงมวล ความ เข้มข้นเชิงโมล ความ...

นิรุกติศาสตร์

การรวมตัว - , concentratio , การกระทำหรือการกระทำของการรวมตัวกันที่บ้านบนฟาร์มในสถานที่เดียว การนำคนผิวดำมาเป็นทาสในศูนย์กลางร่วมกัน ถูกใช้ใน ภาษาละตินหลังยุคคลาสสิก ในปี 1550 หรือก่อนหน้านั้น คำที่คล้ายกันนี้ปรากฏในภาษาอิตาลี (1589) สเปน (1589) อังกฤษ (1606)...

คำอธิบายเชิงคุณภาพ

ในภาษาพูดทั่วไปที่ไม่ใช้ศัพท์เทคนิค มักจะอธิบายความเข้มข้นใน เชิงคุณภาพ โดยใช้คำคุณศัพท์ เช่น "เจือจาง" สำหรับสารละลายที่มีความเข้มข้นต่ำ และ "เข้มข้น" สำหรับสารละลายที่มีความเข้มข้นสูง การทำให้ สารละลายเข้มข้นขึ้น ต้อง เติม ตัว ถูกละลาย (เช่น แอลกอฮอล์)...

สูตร

มีปริมาณสี่อย่างที่ใช้อธิบายความเข้มข้น: