Концентрация вещества. 
Метрология и измерительная техника. 
Микропроцессорные анализаторы жидкости

В общем случае анализ состава вещества — это определение его элементарного, функционального или молекулярного состава. При контроле химико-технологических процессов чаще всего необходимо установить молекулярный состав.

Приборы для определения состава вещества называют анализаторами. Анализаторы, предназначенные для определения содержания только одного компонента, называют концентратомерами.

Состав вещества характеризуют числом частиц отдельных компонентов пробы, он может быть выражен в граммах или других единицах массы. Однако в практических целях состав выражают через концентрацию С компонентов.

В РД 50−160−79 даны следующие определения.

Массовая доля /-го компонента в веществе (материале, газе) — отношение массы /-го компонента, содержащегося в веществе, к общей массе вещества.

Молярная доля /-го компонента в газе — отношение количества вещества /-го компонента, содержащегося в газе, к общему количеству вещества газа.

Моль — количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько атомов находится в нуклиде (от лат. nucleus — ядро) углерода-12 массой 0,012 кг.

Слово «моль» происходит от слова «молекула». Раньше использовалось понятие «грамм-молекула», т. е. масса вещества в граммах, численно равная его молекулярному весу. Число частиц, содержащееся в моле любого вещества, называют постоянной (числом) Авогадро (A. Avogadro — итальянский физик и химик, 1776 — 1856) Na.

N_a= = 6,221 367 ±0,36−10²³ моль'¹, (1.1).

т_с

где т_с — масса атома углерода.

При обычных расчётах пользуются приближённым значением Na = 6,022−10²³ мольЛ В округлённых числах моль, например, содержит водорода 2 г, кислорода — 32 г, воды — 18 г.

Число структурных элементов Z можно определить по формуле.

Z = vN_a, (1.2).

где v — количество вещества в молях.

Погрешность измерения постоянной Авогадро (в виде относительного среднего квадратического отклонения) оценивается в настоящее время как 0,59−10 ⁶.

С 1999 года официально введена новая производная единица СИ — катал (моль в секунду) для измерения каталитической активности ферментов.

Объёмная доля /-го компонента в веществе — отношение объёма /-го компонента, содержащегося в веществе, к общему объёму вещества.

Массовое отношение /-го компонента в веществе — отношение массы /-го компонента, содержащегося в веществе, к массе остальной части вещества.

Массовая, объёмная и молярная доли компонентов веществ смесей — относительные величины, поэтому их единицами являются доли единицы, проценты, промилле и миллионные доли.

Способы выражения концентрации вещества приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.2.

Концентрация вещества_.

Свойства веществ характеризуются числовыми значениями физических или физико-химических величин, например, плотности, вязкости, электрической проводимости и тому подобных, поддающихся измерениям.