Объемная доля

Безразмерная величина

В химии и механике жидкости объемная доля определяется как объем компонента V _i , деленный на объем всех компонентов смеси V до смешивания: ^[1] ${\displaystyle \varphi _{i}}$

${\displaystyle \varphi _{i}={\frac {V_{i}}{\sum _{j}V_{j}}}}$

Будучи безразмерным , его единица измерения равна 1; оно выражается числом, например, 0,18. Это то же самое понятие, что и объемный процент (об.%), за исключением того, что последний выражается знаменателем 100 , например 18%.

Объемная доля совпадает с объемной концентрацией в идеальных растворах , где объемы составляющих аддитивны (объем раствора равен сумме объемов входящих в него ингредиентов).

Сумма всех объемных долей смеси равна 1:

${\displaystyle \sum _{i=1}^{N}V_{i}=V;\qquad \sum _{i=1}^{N}\varphi _{i}=1}$

Объемная доля (объемные проценты, объемные %) — один из способов выражения состава смеси безразмерной величиной ; массовая доля (процент по массе, мас. %) и мольная доля (процент по молям , моль %) являются другими.

Объемная концентрация и объемный процент

Объемный процент — это концентрация определенного растворенного вещества , измеренная по объему, в растворе . В знаменателе он имеет объем самой смеси, как обычно для выражения концентрации, ^[2] , а не сумму объемов всех отдельных компонентов до смешивания:

${\displaystyle {\text{volume percent}}={\frac {\text{volume of solute}}{\text{volume of solution}}}\times 100\%={\text{volume concentration}}\times 100\%}$

Объемный процент обычно используется, когда раствор готовится путем смешивания двух жидкостей , например, жидкостей или газов . Однако для идеальных газов проценты являются аддитивными . ^[3]

Объемный процент ( об .% ) — один из способов выражения состава смеси безразмерной величиной ; массовая доля (процент по массе, мас. %) и мольная доля (процент по молям , моль %) являются другими.

При комнатной температуре водно-этанольная смесь теряет объем при любом соотношении смешивания.

В случае смеси этанола и воды, смешивающихся во всех пропорциях, обозначение растворителя и растворенного вещества является произвольным. Объем такой смеси немного меньше суммы объемов компонентов. Таким образом, согласно приведенному выше определению, термин «40% спирта по объему» относится к смеси 40 объемных единиц этанола с достаточным количеством воды для получения конечного объема 100 единиц, а не к смеси 40 единиц этанола с 60 единицами. воды. «Достаточное количество воды» на самом деле составляет чуть больше 60 объемных единиц, поскольку водно-этанольная смесь теряет объем из-за межмолекулярного притяжения. ^{[ нужна цитата ]}

Отношение к массовой доле

Объемная доля связана с массовой долей ,

${\displaystyle Y_{i}\equiv {\frac {m_{i}}{\sum _{j}m_{j}}}={\frac {m_{i}}{m_{tot}}}}$

к

${\displaystyle Y_{i}={\frac {\rho _{i}\varphi _{i}}{\rho _{m}}},\rho _{i}\equiv {\frac {m_{i}}{V_{i}}},\rho _{m}\equiv \sum _{j}{\rho _{j}\varphi _{j}}}$

где – плотность компонентов, – плотность смеси. ${\displaystyle \rho _{i}\ }$ ${\displaystyle \rho _{m}}$

Смотрите также

• Алкоголь по объему
• Алкотестер
• Доказательство алкоголя
• Очевидные молярные свойства
• Информацию о неидеальных смесях см. в разделах « Частичный молярный объем» и «Избыточное молярное количество».
• Процент
• Массовая доля (химия)

Рекомендации

1. ИЮПАК , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Онлайн-исправленная версия: (2006–) «Объемная доля». дои :10.1351/goldbook.V06643
2. ИЮПАК , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Интернет-исправленная версия: (2006–) «Концентрация». дои :10.1351/goldbook.C01222
3. Процент объема-объема, веб-сайт Chembuddy.