Kontsentratsioon

Keemias ja tehnoloogias on kontsentratsioon suurus, mis iseloomustab komponentide arvulist vahekorda lahuses või segus. Kontsentratsioon näitab mingi koostisosa suhtelist sisaldust ainesegus või lahuses. Kontsentratsioonide määramine kuulub analüütilise keemia valdkonda. Homogeensete lahuste korral antakse lahustunud aine (komponendi) sisaldus lahuse mahuühikus. Kontsentratsioon mingil määral sõltub temperatuurist, kuna muutub lahuse ruumala. Kasutatakse erinevaid kontsentratsiooni väljendmise viise: massikontsentratsioon – aine kaaluline hulk lahuse ruumala- ehk mahuühikus (SI-ühikutes kg/m3, tihti g/l) molaarsus ehk molaarne kontsentratsioon – aine moolide hulk lahuse mahuühikus (SI-ühikutes mol/m3, tihti mol/l) molekulide kontsentratsioon (tähis n või N) on molekulide arv lahuse mahuühikus (SI-süsteemi järgi kuupmeetris). mahuline kontsentratsioon – aine mahuline hulk lahuse mahuühikus (SI-ühikutes m3/m3, tihti ml/l) Tulenevalt vajadustest on seoses lahustega kasutusel mugavamad kontsentratsiooni väljendamise viisid: normaalsus normaalne kontsentratsioon – lahustunud aine grammekvivalentide arv ühes liitris lahuses (mõõtühik mol/m3 või mol/l) molaalsus ehk molaalne kontsentratsioon – lahustunud aine moolide arv ühes kilogrammis lahustis (mitte! lahuses; mõõtühik mol/kg) moolimurd (varem moolosa) – lahustunud aine moolide ja kõigi lahuses olevate moolide (lahustunud aine + lahusti moolide) arvu suhe (mõõtühik mol/mol) moolisuhe – lahustunud aine moolide ja kõigi teiste lahuses olevate moolide arvu suhe (mõõtühik mol/mol) massimurd (varem massiosa) – lahustunud aine massi ja lahuse kogu massi (lahustunud aine + lahusti) suhe (mõõtühik kg/kg) massisuhe – lahustunud aine massi ja kõigi teiste lahuses olevate ainete massi suhe (mõõtühik kg/kg) tiiter – lahustunud aine mass ühes milliliitris lahuses (mõõtühik g/ml) küllastunud lahus on maksimaalselt võimalik aine sisaldus lahuses antud tingimustes. See suurus varieerub oluliselt olenevalt lahustunud aine ja lahusti iseloomust ning temperatuurist. Vastavatest käsiraamatutest on need väärtused leitavad. Võttes arvesse ainete (lahuste) tihedusi ja ainehulkasid saab kontsentratsiooni erinevaid esitusviise üksteiseks ümber arvutada. Aine moolide arv ni on aine massi ja molaarmassi suhe ni = mi/Mi. Tabelis on toodud aine kontsentratsiooni (indeksiga i) arvutamise valemid ja mõõtühikud (indeks tot märgib kogu lahust). Tööstuses, keskkonnakeemias ja toidukeemias ning seoses bioproovidega kasutatakse mitmeid praktikas mugavamaid suhtelise sisalduse (sisuliselt kontsentratsiooni) väljendamise viise: protsent (tähis %) – märgib aine sisaldust sajas osas segus (tervikus); kasutatakse massiprotsenti või mahuprotsenti Ülilahjendatud lahuste puhul, näiteks biokeemias, kasutatakse milligrammprotsente (mg-%; siin on lahustunud aine mass antud milligrammides) ja mikrogrammprotsente (γ-%; siin on lahustunud aine mass antud mikrogrammides) promill (tähis ‰) – märgib aine sisaldust tuhandes osas segus (tervikus) ppm (parts per million) – märgib aine sisaldust miljonis osas segus (tervikus); analoogselt ppb (parts per billion) – miljardis ja ppt – triljonis osas 1012ppt = 106ppb = 1000ppm = 1‰ = 0,1% Piirkontsentratsioon ehk lubatud piirsisaldus (LPK) on (kahjuliku) aine sisaldus – tavaliselt seadusega määratud kontsentratsioon – keskkonnas, joogivees, toiduainetes jm. proov on arv, mis näitab väärismetalli (Au, Ag, Pt, Cu) sisaldust sulamis või sellest valmistatud esemes. Olenevalt riigist on kasutusel erisuguseid süsteeme. Enimkasutatav on süsteem, mille puhul proov väljendab väärismetalli sisaldust grammides 1000 grammis sulamis. kraad (tähis °) näitab alkohoolsete jookide kangust, see on etanooli sisaldus mahuprotsentides (etanooli kogus milliliitrites 100 ml joogi kohta) lahuse tihedus: kui lahustunud aine ja lahusti tihedused on küllalt erinevad, siis näitab lahuse tihedus – kasutades vastavustabeleid – lahustatud aine sisaldust; näiteks kasutatakse seda aku happe (H2SO4) või suhkru lahuse kontsentratsiooni määramiseks kontsentreeritud aine (lahus) tähendab, et aine sisaldab võrdlemisi/võimalikult vähe vett ja aine sisaldus on lähedane küllastatusele, kuid täpsemalt määratlemata. Näiteks kontsentreeritud väävelhape sisaldab ligikaudu 98% H2SO4 ja kontsentreeritud soolhape sisaldab ligikaudu 35% HCl. Lahus Lahustuvus Lahuste segamise reegel Keemia alused. Praktikum. Koostanud Andres Trikkel. TTÜ Kirjastus 2004, 88 lk.