Concentrație masică

Concentrația masică este un mod de exprimare a compoziției unui amestec sau a unei soluții ce constă în raportul dintre masa unui component dintr-un amestec și volumul amestecului. Se notează cu ρ(i) pentru un component oarecare i. Este o mărime dependentă de temperatură datorită volumului care e dependent de temperatură.

Alte moduri de exprimare a compoziției sunt fracțiile (procentele) molare, masice și volumice, concentrația masică, molalitatea etc.

$\rho _{i}={\frac {m_{i}}{V}}$

Terminologie

Mai este denumită uneori titru.

Unități de măsură

Unitatea de măsură în SI e kg/m³. O unitate uzuală e g/l. O altă unitate uzuală e mg/dl pentru care e folosită pentru probe biologice notația mg% abreviere de la mg/100ml soluție.

Proprietăți

Suma concentrațiilor masice (densitatea soluției)

Suma concentrațiilor masice ale componenților soluției este egală cu densitatea soluției:

$\rho =\sum _{i}\rho _{i}\,$

Dependența de temperatură

Concentrația masică este o mărime dependentă de temperatură prin intermediul volumului. Pe intervale mici de temperatură dependența e:

$\rho _{i}={\frac {\rho _{i,T_{0}}}{1+\alpha \Delta T}},$

unde $\rho _{i,T_{0}}$ e concentrația masică la o temperatură de referință, $\alpha$ e coeficientul de dilatare termică al amestecului.

Relația cu volumele specifice parțiale

Concentrațiile masice ale componenților soluției apar în produs cu volumele specifice parțiale:

$1=\sum _{i}\rho _{i}\cdot {\bar {v_{i}}}$

Reiese din egalitatea volumelor parțiale $V=\sum _{i}{\bar {V_{i}}}^{0}$ cu volumul soluției și apoi prin împărțirea cu volumul specific:

$V=\sum _{i}n_{i}\cdot {\bar {V_{i}}}=\sum _{i}m_{i}\cdot {\bar {v_{i}}}$

Volumul specific al soluției se poate exprima in funcție de volumele specifice parțiale:

$v=\sum _{i}w_{i}\cdot {\bar {v_{i}}}$

Mărimi înrudite

Concentrația molară

Relația între concentrația masică și concentrația molară este:

$\rho _{i}=C_{i}\cdot M_{i}$

Această relație poate fi demonstrată prin împărțirea la volumul amestecului (soluției) a relației dintre masa și cantitatea (moli) unui component din amestec (soluție).

$\rho _{i}={\frac {m_{i}}{V}}={\frac {n_{i}\cdot M_{i}}{V}}={\frac {n_{i}}{V}}\cdot M_{i}=C_{i}\cdot M_{i}$

Fracția molară

$x_{i}={\frac {\rho _{i}}{\rho }}\cdot {\frac {M}{M_{i}}}$

Relația cu fracția masică

Concentrația masică se poate calcula ca produs dintre densitatea soluției și fracția masică a componentului.

${\boldsymbol {\rho _{i}}}=\rho \cdot w_{i}$

Molalitatea

$b_{i}={\frac {\rho _{i}}{M_{i}(\rho -\rho _{i})}}$

Vezi și

• Fracție masică
• Fracție molară
• Fracție volumică
• Concentrație

Bibliografie

• Bazil Popa și colab. Manualul inginerului termotehnician (MIT), vol. 1, București: Editura Tehnică, 1986
• A. Badea, A. Leca ș.a. Transfer de căldură și masă în instalațiile industriale, Editura Tehnică, 1982
• R. Dima O. Floarea Procese de transfer de masă și utilaje specifice EDP București 1884 p. 10

Legături externe

• Institutul Național de Metrologie
• Biroul Român de Metrologie Legală Arhivat în 30 octombrie 2007, la Wayback Machine.
• en BIPM Unități derivate SI
• en IUPAC Compendium of Chemical Terminology Arhivat în 2 decembrie 2008, la Wayback Machine.