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. 

Lahuse kontsentratsioon
Homogeensete lahuste lahustunud aine (komponendi) sisaldus esitatakse lahuse mahuühikus. Kontsentratsioon sõltub mingil määral temperatuurist, kuna sellest sõltuvalt muutub lahuse ruumala. Peamiselt kasutatakse järgmisi kontsentratsiooni väljendamise viiseKeemia alused. Praktikum. Koostanud Andres Trikkel. TTÜ Kirjastus 2004, 88 lk.:
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.

Lahuse kontsentratsioonide väljendusviiside ülevaade
Võttes arvesse ainete (lahuste) tihedust 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).

 Kontsentratsiooni tüüp Sümbol Valem SI-ühikud Muud ühikud massikontsentratsioon  or   kg/m3 g/100ml (= g/dl) molaarne kontsentratsioon   mol/m3 M (= mol/l) molekulide kontsentratsioon   1/m3 1/cm3 mahuline kontsentratsioon   m3/m3  Suhtelised sisaldused Sümbol Valem SI-ühikud Muud ühikud normaalsus   mol/m3 N (= mol/l) molaalsus   mol/kg  moolmurd   mol/mol ppm, ppb, ppt moolsuhe   mol/mol ppm, ppb, ppt massimurd   kg/kg ppm, ppb, ppt massisuhe   kg/kg ppm, ppb, ppt

Aine suhteline sisaldus
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.

Vaata ka
Lahus
Lahustuvus
Lahuste segamise reegel

 Viited 

Kategooria:Lahused
Kategooria:Keemia
Kategooria:Analüütiline keemia