Esempi sulle unità fisiche di concentrazione
In questa lezione studieremo come vengono espresse alcune unità fisiche di concentrazione. In particolare vedremo:
- percento in peso
- percento in volume
- percento massa/volume
- parti per milione
- parti per miliardo
Percento in peso (% m/m o % p/p): esprime la massa in grammi di soluto presente in 100 grammi di soluzione.
Esempio (1) : calcolare la concentrazione percento m/m di una soluzione ottenuta solubilizzando 32,7 g di K2SO3 in 56,5 g di H2O.
Esempio (2): calcolare quanti grammi di H2SO4 sono contenuti in 25,7g di una soluzione al 46,5%.
Quando non è espressamente indicato, per convenzione si intende sempre la percentuale massa su massa.
Percento in volume (% v/v): esprime il volume in millilitri di soluto presenti in 100 millilitri di soluzione.
Dobbiamo ricordare che il volume di una miscela di liquidi non è uguale alla somma dei loro volumi; si può verificare un piccolo aumento o una piccola diminuzione del volume totale.
Percento massa/volume (% m/v): esprime la quantità in grammi di soluto presenti in 100 millilitri di soluzione.
Esempio: 5,9 grammi di cloruro di sodio vengono sciolti in acqua e portati a 500 mL, in un pallone tarato. Calcolare la percentuale massa/volume.
Parti per milione (ppm) e parti per miliardo (ppb): esprime le parti di soluto contenute in 106 o 109, rispettivamente, parti di soluzione. Sono unità di concentrazione utilizzate per soluzioni molto diluite, per cui è tollerato considerare equivalente al ppm il mg/dm3, al ppb il mg/m3 (ciò in virtù del fatto che la densità, nelle soluzioni molto diluite, non differisce molto dalla densità del solvente puro).
Quindi possiamo senz’altro scrivere:
1 ppm = 1 mg/dm3 = 1 mg/L
1 ppb = 1 mg/m3
Esempio: vogliamo calcolare la concentrazione in ppm di una soluzione allo 0,2% di Na2SO4.
Ricordando la definizione di percento in peso possiamo scrivere:
% m/m : 100 = ppm : 1000000
Per cui le parti per milione di solfato sodico si calcolano così:
