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:

${\rho }_i=\frac{{\rho }_{i,T_0}}{1+\alpha \mathrm{\Delta }T},$

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:

$1=\sum _i{\rho }_i\cdot \overline{v_i}$

Reiese din egalitatea volumelor parțiale $V=\sum _i{\overline{V_i}}^0$ cu volumul soluției și apoi prin împărțirea cu volumul specific:

$V=\sum _i{n}_i\cdot \overline{V_i}=\sum _i{m}_i\cdot \overline{v_i}$

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

$v=\sum _i{w}_i\cdot \overline{v_i}$

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.

${\mathit{\rho }}_{𝒊}=\rho \cdot w_i$

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 Format:Webarchive
• Format:En iconBIPM Unități derivate SI
• Format:En iconIUPAC Compendium of Chemical Terminology Format:Webarchive