DSCF6796 (2)

50

pX = -log [X]

Jest to wygodny sposób przedstawiania i porównywania stężeń nawet wtedy, gdy różnią się od siebie o kilka rzędów wielkości. Najbardziej znanymi funkcjami są:

pH = -log[H⁺] i pOH = -log[OH~]

Obliczane na ich podstawie wartości stężeń jonów wodorowych i hydroksylowych wynoszą odpowiednio:

[H⁺] = UJ* i [OHT=l(X^łOH

gdzie:

pOH = 14-pH.

Oprócz stężeń opartych na definicji mola w laboratoriach analitycznych stosuje się:

1)    procenty masowe (wagowe) (%m/m) - wyrażają liczbę części wagowych substancji zawartą w 100 częściach wagowych roztworu, np. 20% (m/m) wodny roztwór KI zawiera 20 g KI w 100 g roztworu;

2)    procenty objętościowe (%v/v) - wyrażają liczbę części objętościowych substancji zawartą w 100 częściach objętościowych roztworu; stosowane są jedynie do roztworów substancji ciekłych, np. 20% (v/v) wodny roztwór etanolu oznacza, że 20 ml etanolu rozcieńczono wodą do objętości 100 ml;

3)    procenty masowo-objętościowe (%m/v) - wyrażają liczbę części wagowych substancji zawartą w 100 częściach objętościowych roztworu.

Dwa pierwsze wyrażenia nie zależą od wyboru jednostki masy czy objętości (pod warunkiem jednak jej zgodności dla licznika i mianownika), podczas gdy w trzecim przypadku muszą być one wyraźnie zdefiniowane. Jeżeli przy podaniu stężenia procentowego nie jest zaznaczone, że odnosi się ono do procentu objętościowego, to zakładamy, że mamy do czynienia ze stężeniem procentowym masowym. Natomiast przy wyrażaniu stężenia w procentach objętościowych zawsze należy dodać określenie „objętościowy”. Istotną cechą procentu wagowego jest jego niezależność od temperatury, stąd wynika między innymi fakt, że jest on najczęściej stosowanym sposobem określania stężeń roztworów pospolitych odczynników chemicznych dostępnych handlowo, np. 98% H₂S0₄. Natomiast procent objętościowy jest zwyczajowo używaną jednostką przy podawaniu zawartości danego składnika ciekłego w ciekłych produktach spożywczych, np. napojach alkoholowych. Najrzadziej używaną jednostką jest procent wagowo-objętościowy; stosowany jest czasem w analityce medycznej.

Przy oznaczaniu śladowych ilości substancji zawartych w roztworze stężenie procentowe może okazać się niewygodne, przyjęte jest wtedy określanie stężenia roztworu w ppm, ppb i ppt (są to stężenia typu m/m):

ppm (ang. parts per milliofi) oznacza liczbę części wagowych substancji w 10* części wagowych roztworu, np. 1 ppm NaCl oznacza, że w 1 kg roztworu zawarty jest 1 mg NaCl;

ppb (ang. parts per billioń) oznacza liczbę części wagowych substancji w 10⁹ części wagowych roztworu, np. 1 ppb pestycydu oznacza, że w 1 t wody zawarty jest 1 mg tego związku;

Uwaga! Billion w piśmiennictwie amerykańskim oznacza miliard, a nie bilion, ppt (ang. parts per trillion) oznacza liczbę części wagowych danej substancji w 10^IJ części wagowych roztworu, np. 1 ppt pestycydu oznacza, że 1 kg pestycydu zawarty jest w 1 t wody.

W piśmiennictwie amerykańskim ppt używane jest także do oznaczania liczby części wagowych substancji zawartych w 10³ części wagowych roztworu (ang. parts per thousand), np. 1 ppt NaCl oznacza w tym przypadku 1 g NaCl w 1 kg roztworu.

Często zachodzi konieczność przeliczania stężenia procentowego (m/m) na ppm lub ppb. Zależności przeliczeniowe są następujące: ppm = %(m/m) • 10⁴ ppt = %(m/m) ■ 10⁷

W analityce medycznej bardziej preferowaną formą przedstawiania niewielkich stężeń niż ppm jest tzw. miligram procent (mg%). Jest on definiowany jako ilość miligramów substancji w 100 g próbki.

W przypadku analiz seryjnych do określenia zawartości składnika w roztworze stosuje się dość często miano roztworu.

Miano roztworu (T/) jest to liczba gramów substancji (m,) zawarta w 1 ml roztworu, gdzie (i) jest wzorem substancji:

T, = ^(g/ml)

Na przykład miano roztworu NaOH o stężeniu c_Nł0H = 0,lmol/l wynosi T_JUB = 0,004g/mol, czyli 0,004g NaOH znajduje się w 1 ml roztworu, gdyż masa molowa M_NhQH = 40g/mol.

Miano empiryczne roztworu (T_x/y) jest to liczba gramów substancji y, która w danych warunkach reaguje z 1 ml roztworu substancji x:

BH