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质量浓度

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在化学中,质量浓度[1][2](mass concentration,)定义为组分 i 的质量 mi 除以相应混合物的体积 V(包括 i 的体积)[3]

质量浓度常应用于流体混合物,一般可解释作:以“单位流体体积所含物质的质量”来表示“该物质在流体中的浓度”。生活上的运用如空气中的污染物浓度,就是用质量浓度作为计量单位。

对于纯物质(相对于混合物)而言,质量浓度就相当于该纯物质的质量除以体积,即纯物质的密度;由此推演,质量浓度用于混合物的情况下,可视作混合物中某组分的密度。由于质量浓度的符号是 ,为避免与组分 i 自身密度 混淆,有时用 来表示组分 i 的质量浓度。

单位[编辑]

质量浓度的 SI 单位是 kg/m3(千克/立方米),与 mg/mL 和 g/L 相同。其他单位有 g/(100 mL),与 g/dL(克/分升)相同;以及 g/L(克/升)也常用。

性质[编辑]

温度的影响[编辑]

温度发生变化时,混合物的体积会发生膨胀,质量浓度随之下降。在温度变化较小时,混合物的体积和温度呈线性关系,故质量浓度可以通过下式进行估算:

此处的 是参考温度下的质量浓度,而 是混合物的热膨胀系数。

归一化关系[编辑]

混合物中各组分的质量浓度的和等于混合物的密度

与偏微比容的关系[编辑]

各组分的质量浓度和偏微比容的乘积之和为

和纯组分密度的关系[编辑]

某组分的质量浓度和其自身密度的关系为:

此处 是该组分自身的密度, 是该组分混合之前所占的体积。

和其他浓度的关系[编辑]

和摩尔浓度的关系[编辑]

摩尔浓度 和质量的浓度的转化关系如下:

此处是组分的摩尔质量。

和质量百分浓度的关系[编辑]

质量百分浓度和质量浓度的转化关系如下:

与摩尔分数的关系[编辑]

摩尔分数和质量浓度的换算式为

指的是混合物的平均摩尔质量。

和重量摩尔浓度的关系[编辑]

对于两组分的混合物, 重量摩尔浓度 等于

参考文献[编辑]

  • 傅献彩等. 物理化学 第五版. 高等教育出版社. 2005年7月: 211页.