質量濃度
外觀
在化學中,質量濃度[1][2](mass concentration, 或 )定義為組分 i 的質量 mi 除以相應混合物的體積 V(包括 i 的體積)[3]:
質量濃度常應用於流體混合物,一般可解釋作:以「單位流體體積所含物質的質量」來表示「該物質在流體中的濃度」。生活上的運用如空氣中的污染物濃度,就是用質量濃度作為計量單位。
對於純物質(相對於混合物)而言,質量濃度就相當於該純物質的質量除以體積,即純物質的密度;由此推演,質量濃度用於混合物的情況下,可視作混合物中某組分的密度。由於質量濃度的符號是 ,為避免與組分 i 自身密度 混淆,有時用 來表示組分 i 的質量濃度。
單位
[編輯]質量濃度的 SI 單位是 kg/m3(公斤/立方公尺),與 mg/mL 和 g/L 相同。其他單位有 g/(100 mL),與 g/dL(克/分升)相同;以及 g/L(克/升)也常用。
性質
[編輯]溫度的影響
[編輯]溫度發生變化時,混合物的體積會發生膨脹,質量濃度隨之下降。在溫度變化較小時,混合物的體積和溫度呈線性關係,故質量濃度可以通過下式進行估算:
此處的 是參考溫度下的質量濃度,而 是混合物的熱膨脹係數。
歸一化關係
[編輯]混合物中各組分的質量濃度的和等於混合物的密度
與偏微比容的關係
[編輯]各組分的質量濃度和偏微比容的乘積之和為
和純組分密度的關係
[編輯]某組分的質量濃度和其自身密度的關係為:
此處 是該組分自身的密度, 是該組分混合之前所占的體積。
和其他濃度的關係
[編輯]和莫耳濃度的關係
[編輯]莫耳濃度 和質量的濃度的轉化關係如下:
此處是組分的莫耳質量。
和質量百分濃度的關係
[編輯]質量百分濃度和質量濃度的轉化關係如下:
與莫耳分率的關係
[編輯]莫耳分率和質量濃度的換算式為
指的是混合物的平均莫耳質量。
和重量莫耳濃度的關係
[編輯]對於兩組分的混合物, 重量莫耳濃度 等於
參考文獻
[編輯]- ^ https://www.termonline.cn/word/387908/1#
- ^ 存档副本. [2022-04-26]. (原始內容存檔於2022-04-26).
- ^ 國際純化學和應用化學聯合會,化學術語概略,第二版。(金皮書)(1997)。在線校正版: (2006–) "mass concentration"。doi:10.1351/goldbook.M03713
- 傅獻彩等. 物理化学 第五版. 高等教育出版社. 2005年7月: 211頁.