Massafractie

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken

De massafractie wordt berekend door de massa van de te bepalen component te delen door de totale massa. In formulevorm:

massafractie=\frac{massa\ component}{massa\ mengsel}

Het gebruik van massafractie komt voor in de fysische chemie waar concentraties vaak in deze eenheid geformuleerd worden.

Massapercentage[bewerken]

De massafractie wordt vaak als percentage weergegeven, en dan massa-percentage genoemd. De grootheid wordt aangeduid met %(m/m). Het massa-percentage wordt gevonden door de massafractie met 100 te vermenigvuldigen. Deze grootheid wordt vooral gebruikt in gevallen waarbij één van de hoofdcomponenten uit een mengsel de speciale interesse heeft.

Bijvoorbeeld: een suiker-oplossing bevat 60 gram suiker, de totale massa van de oplossing is 95 gram. De massafractie wordt gevonden door:

massapercentage_{suiker}=100*massafractie_{suiker}=100*\frac{massa\ suiker}{massa\ oplossing}=
massapercentage_{suiker}=100*\frac{60}{95}=63.15\ %(m/m)

Klassieke organische chemie[bewerken]

Voor de tijd van de spectroscopische methoden, tot ongeveer 1980, was het in de organische chemie gebruikelijk om van nieuw gesynthetiseerde verbindingen de elementsamenstelling in procenten te laten meten en deze ook te berekenen. Een goede overeenkomst tussen de berekende en gemeten percentages was voor de gesynthetiseerde verbinding een deel van het bewijs dat de verbindig inderdaad gemaakt was. Met de opkomst van spectroscopische methoden als NMR[ en massaspectrometrie behoort dit deel van het structuurbewijs vrijwel tot hert verleden.

Massapromillage[bewerken]

In dit geval wordt de massafractie niet met honderd maar met duizend vermenigvuldigd. De aandacht is verschoven, in vergelijking met massapercentage, naar kleinere hoeveelheden ten opzichte van de bulk van een mengsel.

ppm en ppb[bewerken]

In de analytische chemie wordt voor de kleinere concentraties vaak in delen per miljoen (Engels: parts per million, dus ppm) of delen per miljard (Engels: parts per billion, dus ppb) gerekend. Afhankelijk van de keuze van de eenheden wordt dan gevonden:

ppm=\frac{mg}{kg}= \frac{microgram}{gram}=\frac{mg}{liter}=\frac{microgram}{ml}

In de twee laatste vormen wordt er stilzwijgend van uitgegaan dat een liter water een massa heeft van 1 kg. Formeel is dit niet waar. Het verschil tussen 1 kg en de massa van 1 liter water is kleiner dan het betrouwbaarheidsinterval dat voor deze kleine concentraties geldt. Het verschil tussen (mg/kg) en (mg/liter) mag daarom verwaarloosd worden.

Conversie[bewerken]

Molaire concentratie[bewerken]

w_i = \frac {c_i M_i}{\rho}

Zie ook[bewerken]