molality คืออะไรและทำงานอย่างไร?

ในสาขาวิทยาศาสตร์นี้ molality เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าความเข้มข้นของสารหนึ่ง ซึ่งเป็นไปได้ที่จะกำหนดได้ว่าต้องใช้ตัวละลายมากน้อยเพียงใดจึงจะสามารถละลายสารอื่นได้ ควรสังเกตว่านี่เป็นหน่วยที่จัดทำโดยระบบระหว่างประเทศ ของหน่วย

ด้วยการใช้ศีลอย่างถูกต้อง รู้ความเข้มข้นที่แน่นอนของสารบางชนิดนอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะระบุมวลของตัวทำละลายซึ่งจำเป็นอย่างยิ่งเพื่อให้สามารถเข้าใจมวลของสารทั้งสอง (ตัวถูกละลายและตัวทำละลาย) และโมลาลิตีของพวกมัน

ระบบการเตรียมการเพื่อกำหนดโมลาลิตีของสารมักจะไม่ซับซ้อนเท่าโมลาริตีเพราะไม่จำเป็นต้องใช้ขวดปริมาตร แต่ใช้บีกเกอร์และเครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์ ก็พอแล้ว สามารถทำการทดลองได้

โมลาลิตีมีข้อได้เปรียบเหนือโมลาริตี เนื่องจากวิธีการดังกล่าวไม่ได้ขึ้นอยู่กับปัจจัยที่ส่งผลกระทบ เช่น อุณหภูมิและความดัน เนื่องจากไม่ได้ขึ้นอยู่กับการคำนวณปริมาตรในสารที่ศึกษาเป็นหลัก

โมลาลิตี้ (ความเข้มข้น)

โมลาลิตี (molality) ถูกกำหนดให้เป็นความเข้มข้นของสารละลาย ซึ่งพูดอย่างชัดเจนในศัพท์เคมี ซึ่งหมายถึง ความสัมพันธ์หรือสัดส่วนที่สามารถมีได้ระหว่างสารสองชนิดรู้จักกันในตัวกลางนี้ว่าตัวถูกละลายและสารละลายหรือส่วนประกอบที่จะละลาย

โมลาลิตียังเป็นที่รู้จักกันในนามคำที่ใช้เพื่อบ่งชี้ว่ากำลังดำเนินการความเข้มข้น ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเพิ่มสัดส่วนของตัวถูกละลายในตัวทำละลาย ในขณะที่กระบวนการตรงข้ามเรียกว่าการเจือจาง

เพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้นของกระบวนการนี้ สารที่เรียกว่าตัวถูกละลายคือสิ่งที่ละลาย ในขณะที่ตัวทำละลายคือสารทั้งหมดที่สามารถละลายสารอื่นๆ ได้ ในทางกลับกัน การละลายเป็นผลมาจากส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งทำขึ้นก่อนหน้านี้ด้วยสารสองชนิดดังกล่าว

ในขณะที่มีตัวถูกละลายในส่วนผสมน้อยกว่า ความเข้มข้นที่ต่ำกว่า และเมื่อเราพูดถึงตัวถูกละลายในจำนวนที่มากขึ้น ความเข้มข้นก็จะเป็นสัดส่วนมากขึ้น ซึ่งหมายความว่าสารละลายไม่มีอะไรมากไปกว่าของผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันระหว่าง อาจเป็นสารสองชนิดขึ้นไป

ความสามารถในการละลาย

คำนี้เป็นคำที่ใช้กำหนดปริมาณตัวถูกละลายสูงสุดที่มีอยู่ในตัวทำละลาย ซึ่งทั้งหมดขึ้นอยู่กับปัจจัยบางอย่าง เช่น อุณหภูมิหรือความดันที่สิ่งแวดล้อมหรือส่วนประกอบเดียวกันอาจมีอยู่ ตลอดจนสารอื่นๆ ที่ละลายไปก่อนหน้านี้ หรือ ที่อยู่ในภาวะหยุดนิ่ง

เนื่องจากมีปริมาณหนึ่งที่ตัวถูกละลายไม่สามารถละลายโดยตัวทำละลายได้อีกต่อไป และเมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น จะมีการระบุว่าสารมีความอิ่มตัวเต็มที่ ตัวอย่างนี้อาจเป็นได้เมื่อเติมน้ำตาลหนึ่งช้อนชาลงใน แก้วน้ำถ้าเขย่าเนื้อหาจะสังเกตได้ว่าน้ำตาลละลายอย่างไร แต่ถ้าเติมสารเข้าไปจะสังเกตได้ว่าน้ำตาลจะหยุดละลายและลอยอยู่ในน้ำจนถึงจุดที่ไปถึง ด้านล่างของแก้ว กระบวนการนี้สามารถดำเนินการได้อีกครั้งหากอุณหภูมิเปลี่ยนแปลง เช่น โดยการให้ความร้อนกับน้ำ เนื่องจากกระบวนการนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ด้วยปัจจัยอุณหภูมิ แน่นอนถึงจุดหนึ่ง และหากน้ำเย็นลง ผลลัพธ์จะเป็น โอกาสที่น้ำตาลละลายในน้ำได้น้อยลง

มีวิธีการแสดงศีลธรรมอย่างไร?

ทั้งสองมีอยู่ วิธีพื้นฐานในการวัดความเข้มข้น (molality) ในสารที่เป็นเชิงปริมาณและเชิงคุณภาพเป็นลักษณะเชิงตัวเลขตัวแรกที่ใช้เมื่อต้องการทราบปริมาณที่แน่นอน เช่น โมลาริตี ฟอร์มัลลิตี ภาวะปกติ และส่วนในล้าน ส่วนเชิงคุณภาพเป็นเชิงประจักษ์ ผลลัพธ์จึงไม่ทราบปริมาณของสารในสารละลายอย่างแน่นอน

ความเข้มข้นเชิงปริมาณ

ความรู้ประเภทนี้เกี่ยวกับสัดส่วนของโมลาลิตีในสารละลายส่วนใหญ่จะใช้ในการทดลองทางวิทยาศาสตร์ เช่นเดียวกับในกระบวนการทางอุตสาหกรรม เนื่องจากมีความแม่นยำมากกว่า เนื่องจากแสดงปริมาณสารที่แน่นอน

สำหรับการใช้งานวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรม เช่น ร้านขายยา การใช้ความเข้มข้นเชิงคุณภาพนั้นไม่มีประสิทธิภาพ เนื่องจากไม่ได้ให้ปริมาณที่แน่นอนและกำหนดและสาร เนื่องจากเป็นข้อมูลเชิงประจักษ์และไม่ใช่ตัวเลข

เงื่อนไขการแก้ปัญหาเชิงปริมาณมีดังนี้:

• ความปกติ (N): จำนวนเทียบเท่าของตัวถูกละลายในสารละลาย 1 ลิตร ซึ่งสามารถสังเกตได้ดังนี้ ความเท่าเทียมกันของตัวถูกละลาย / ลิตรของสารละลาย สมบัติของมันคือปริมาตรของสารละลาย
• โมลาลิตี: จำนวนโมลของตัวถูกละลายต่อกิโลกรัมของตัวทำละลาย ซึ่งสามารถสังเกตได้ดังนี้ โมลของตัวถูกละลาย / กิโลกรัมของตัวทำละลาย คุณสมบัติของมันคือน้ำหนักของสารละลาย
• โมลาริตี: จำนวนโมลของตัวถูกละลายในตัวทำละลาย 1 ลิตร ซึ่งสามารถเห็นได้ดังนี้ โมลของตัวถูกละลาย / ลิตรของสารละลาย คุณสมบัติของมันคือปริมาตรของสารละลาย
• เปอร์เซ็นต์น้ำหนัก: หน่วยน้ำหนักของตัวถูกละลายใน 100 หน่วยน้ำหนักของสารละลาย ซึ่งสามารถเห็นได้เป็น: กรัมของตัวถูกละลาย / 100 กรัมของสารละลาย คุณสมบัติของมันคือน้ำหนักของสารละลาย
• ความเข้มข้นตามน้ำหนัก: น้ำหนักของตัวถูกละลายในหน่วยปริมาตรของสารละลาย ซึ่งสามารถสังเกตได้ดังนี้ กรัมของตัวถูกละลาย / ลิตรของสารละลาย คุณสมบัติของมันคือปริมาตรของสารละลาย

วิธีแสดงความเข้มข้นด้วยเทคนิคเชิงปริมาณเหล่านี้คือเปอร์เซ็นต์มวล-มวลหรือปริมาตร-ปริมาตร เช่นเดียวกับมวล-ปริมาตร เช่นเดียวกับโมลาริตี โมลาริตี กระบวนการเป็นทางการ ความปกติ เศษโมลาร์ที่ทราบอยู่แล้ว เมื่อปริมาณมีขนาดเล็กมาก พวกมันจะแสดงเป็นส่วนต่อล้าน ล้านล้านหรือล้านล้าน โดยเป็นการแสดงกราฟิกตามลำดับต่อไปนี้: PPM, PPB, PPT

ความเข้มข้นเชิงคุณภาพ

ด้วยวิธีนี้ในการกำหนดปริมาณของตัวถูกละลายในตัวทำละลาย จึงไม่ใช้เทคนิคเชิงตัวเลข ดังนั้นผลลัพธ์จึงไม่แน่นอน แต่เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าเป็นเชิงประจักษ์ ซึ่งมีการจำแนกประเภทตามสัดส่วนของความเข้มข้นดังต่อไปนี้

จัดตั้งขึ้น อิ่มตัวและอิ่มตัวมากเกินไป

ความเข้มข้นของสารละลายหรือของผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันสามารถจำแนกได้ พูดในแง่ของความสามารถในการละลาย ขึ้นอยู่กับว่าตัวถูกละลายละลายในตัวทำละลายหรือไม่ ตามปริมาณของมัน

• สารละลายอิ่มตัวยิ่งยวด: สิ่งเหล่านี้หมายถึงเมื่อสารละลายมีตัวถูกละลายมากกว่าปกติ กล่าวคือ เกินขีดจำกัดที่อนุญาต เนื่องจากสารผสมสามารถถูกทำให้ร้อนได้ และเนื่องจากอุณหภูมิเป็นปัจจัยที่ส่งผลต่อสารละลาย จึงสามารถดูดซับได้มากขึ้น ภายใต้สถานการณ์เหล่านี้ และแม้เมื่อถูกทำให้เย็นลง ก็ยังคงยังคงมีปริมาณเท่าเดิมกับตอนที่ร้อน แม้ว่าจะถูกรบกวนได้แม้เพียงการเคลื่อนไหวเพียงเล็กน้อย เปลี่ยนองค์ประกอบ และทำให้เป็นสารละลายอิ่มตัว
• สารละลายอิ่มตัว: อาจกล่าวได้ว่าของผสมมีความอิ่มตัวเมื่อมีความสมดุลระหว่างสารทั้งสองที่เรียกว่าตัวถูกละลายและตัวทำละลายนั่นคือปริมาณของสัดส่วนที่เพียงพอจึงคงที่โดยไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนปัจจัยความดันอุณหภูมิเป็น ให้สมบูรณ์ได้
• สารละลายไม่อิ่มตัว: สารละลายประเภทนี้สามารถแยกแยะได้เมื่อตัวถูกละลายไม่ถึงระดับสูงสุดของการละลาย ดังนั้นจึงไม่สามารถเจือจางตัวทำละลายด้วยความสามารถเต็มที่

กล่าวอีกนัยหนึ่ง อาจกล่าวได้ว่าสารละลายไม่อิ่มตัวคือสารละลายที่มีปริมาณตัวถูกละลายน้อยที่สุด กว่าที่สามารถละลายได้ สารละลายอิ่มตัวคือสารละลายที่มีปริมาณตัวถูกละลายสูงสุดที่มีอยู่ในตัวทำละลายที่อุณหภูมิหนึ่ง และสารอิ่มตัวยิ่งยวดคือสารที่มีตัวถูกละลายในตัวทำละลายมากกว่าปริมาณที่อนุญาต ที่อุณหภูมิที่กำหนดสำหรับโอกาสนั้น

เจือจางหรือเข้มข้น

คำเหล่านี้มักใช้เรียกขานกันมากกว่าเพราะว่า สารละลายเจือจาง พวกเขาสามารถแยกแยะได้โดยความอ่อนแอหรือในระดับที่ค่อนข้างต่ำในขณะที่เรากำลังพูดถึงสารละลายเข้มข้นหรือสารประกอบก็คือเมื่อสารอยู่ในระดับที่ค่อนข้างสูง ว่ากันว่าสัมพัทธ์เพราะสิ่งเหล่านี้เป็นเรื่องเชิงประจักษ์ ดังนั้นจึงไม่ทราบระดับความเข้มข้นที่แน่นอน ซึ่งสามารถแสดงให้เห็นได้ด้วยตัวอย่างที่เกิดขึ้นในชีวิตประจำวัน เช่น เวลาที่คุณต้องการทำน้ำมะนาว คุณจะเห็นว่าเจือจางหรือไม่ หรือเข้มข้นด้วยสีหรือรสของมัน

เพื่อให้เข้าใจมากขึ้นอีกเล็กน้อยว่าสารละลายประเภทนี้บ่งบอกถึงอะไร แนวคิดที่ให้ตามเกณฑ์ทางเคมีจะแสดงไว้ด้านล่าง ซึ่งมีดังต่อไปนี้

• สารละลายเจือจาง: เป็นสิ่งหนึ่งที่สามารถชื่นชมตัวละลายในสัดส่วนที่ต่ำมากในบางเล่มที่ให้ไว้สำหรับโอกาสนี้
• สารละลายเข้มข้น: คือสารที่สามารถประเมินปริมาณตัวถูกละลายได้ดีขึ้นเล็กน้อย เนื่องจากมีจำนวนมากกว่า

วิธีอื่นในการรู้ความเข้มข้น

มีวิธีแก้ปัญหาบางอย่างที่ใช้กันทั่วไปสำหรับบางสาขาของวิทยาศาสตร์และการวิจัยซึ่งจำเป็นต้องใช้วิธีการอื่นหรือวิธีการที่แตกต่างกัน เนื่องจากบางแง่มุม ซึ่งสามารถกล่าวถึงสิ่งต่อไปนี้ได้

มาตราส่วน Baumé

เป็นเครื่องชั่งที่เภสัชกรออกแบบเป็นพิเศษและในขณะเดียวกันนักเคมีอย่าง Antoine Baumé ในปี ค.ศ. 1768 ใกล้เคียงกับวันที่เขาสร้างมาตรวัดลม ซึ่งเขาสร้างขึ้นด้วยความตั้งใจที่จะวัดความเข้มข้นของสารบางชนิด เช่น เป็นกรดและน้ำเชื่อม องค์ประกอบที่เป็นลักษณะเฉพาะของมาตราส่วนนี้คือองศา Baumé ซึ่งมักจะแสดงด้วย B หรือ Bé

มาตราส่วนบริกซ์

มาตราส่วนนี้ใช้ as องค์ประกอบหลัก Brix องศาซึ่งมักจะเป็นสัญลักษณ์ของ Bx และหน้าที่หลักของมันคือการกำหนดปริมาณของซูโครสในสารละลาย นั่นคือปริมาณของน้ำตาลที่สามารถละลายในของเหลวประเภทใดก็ได้

ในการกำหนดระดับของซูโครสในของเหลว จำเป็นต้องใช้เครื่องมือพิเศษที่เรียกว่า แซคคาริมิเตอร์ ซึ่งมีความสามารถในการวัดความหนาแน่นของของเหลว เช่น หากสารมี Bx 25 กรัม แสดงว่ามี 25 กรัม ซูโครสต่อของเหลว 100 กรัม

นี่คือมาตราส่วนที่สร้างขึ้นจากพื้นฐานของเครื่องชั่งอื่นๆ ที่สามารถวัดค่าโมลาลิตี (ความเข้มข้น) ของสารละลายได้ เช่น สเกล Balling หรือ Plato ซึ่ง Brix เป็นคุณลักษณะของสารหวาน เช่น น้ำผลไม้ ผลไม้ ไวน์ผลไม้ และสารใดๆ ที่มีลักษณะคล้ายคลึงกัน

ความหนาแน่น

บอกตรงๆ ไม่ได้ว่าความหนาแน่นเป็นวิธีถอดรหัสความเข้มข้นของสาร แม้ว่ามันจะมีลักษณะที่เป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นตราบใดที่อยู่ภายใต้สภาวะความดันและอุณหภูมิเดียวกัน ด้วยเหตุนี้จึงสามารถมองเห็นได้ ในบางสถานการณ์ ความหนาแน่นของสารละลายมักจะพูดแทนความเข้มข้น

การใช้ความหนาแน่นนั้นใช้งานไม่ได้จริงและ มักใช้กับโซลูชันที่กว้างมาก เช่นเดียวกับตารางการแปลงความหนาแน่นเป็นโมลาลิตี (ความเข้มข้น) บางตาราง แม้ว่าเทคนิคเหล่านี้จะไม่ได้ใช้บ่อยนักอีกต่อไป

คำจำกัดความของเปอร์เซ็นต์ที่ใช้ในขั้นตอนเหล่านี้

เปอร์เซ็นต์ที่พบบ่อยที่สุดที่สามารถใช้ทำแบบฝึกหัดบางอย่างเพื่อกำหนดความเข้มข้นของสารละลาย ได้แก่ มวล-มวล ปริมาตร-ปริมาตร และปริมาตร-ปริมาตร โดยแต่ละเปอร์เซ็นต์มีลักษณะเฉพาะของตัวเอง

เปอร์เซ็นต์ปริมาตร-ปริมาตร

ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นไปได้ที่จะทราบและแสดงปริมาณของปริมาตรตัวถูกละลายที่อาจมีอยู่ในหน่วยปริมาตรทุก XNUMX หน่วยของสารละลาย ปริมาตรเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญมากในสารละลายประเภทนี้ เนื่องจากมักประกอบด้วยสารที่เป็นของเหลวหรือก๊าซ ซึ่งหมายความว่าปริมาณของปริมาตรของตัวถูกละลายทั้งหมดหมายถึงปริมาณทั้งหมดของสารละลาย

เปอร์เซ็นต์มวลต่อมวล

สิ่งนี้กำหนดได้ง่ายมาก เนื่องจากเปอร์เซ็นต์นี้ต้องการแสดงปริมาณของมวลตัวถูกละลาย สำหรับทุกๆ ร้อยหน่วยมวลในสารละลาย เพื่อให้เข้าใจดีขึ้นเล็กน้อย ถ้าคุณใส่เกลือ 20 กรัมในน้ำ 80 กรัม คุณจะได้ 20 % ของปริมาณตัวถูกละลายทั้งหมดในสารละลาย

เปอร์เซ็นต์มวลปริมาตร

ในเปอร์เซ็นต์นี้ องค์ประกอบขององค์ประกอบสามารถใช้เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ว่าความหนาแน่นของสารละลายจะเป็นอย่างไร แม้ว่าจะไม่แนะนำอย่างยิ่งให้ประสานขั้นตอน เพราะในกรณีส่วนใหญ่จะทำให้เกิดความสับสนแก่นักแสดง

ความเข้มข้น (โมลาลิตี) คือมวลของตัวถูกละลาย หารด้วยปริมาตรของสารละลายต่อร้อยหน่วย ในขณะที่ความหนาแน่นคือปริมาตรของสารละลายหารด้วยมวล สำหรับขั้นตอนประเภทนี้ มักจะแสดงเป็นกรัมต่อมิลลิลิตร ( กรัม / มล.)

เพื่อให้สามารถคำนวณเปอร์เซ็นต์เหล่านี้ได้อย่างถูกต้อง ต้องคำนึงถึงคำจำกัดความสองข้อต่อไปนี้ เพื่อให้บรรลุการจัดการที่สมบูรณ์แบบหรืออย่างน้อยก็มีประสิทธิภาพ

• กฎสามข้อจะใช้เป็นเครื่องมือหลักในการคำนวณสัดส่วนดังกล่าวเสมอ
• ในทุกกรณี ผลรวมของมวลของตัวถูกละลายบวกกับมวลของตัวทำละลายจะเท่ากับมวลของสารละลาย ซึ่งหมายความว่าสารละลายจะเท่ากับผลรวมของตัวถูกละลายและตัวทำละลาย

ปกติ

นี่แสดงด้วยตัวอักษร N และถูกกำหนดให้เป็นจำนวนเทียบเท่าตัวถูกละลาย ระหว่างปริมาตรของสารละลายในหน่วยลิตร เพื่อแทนค่าที่เท่ากัน จะใช้ตัวอักษร eq-g ตัวถูกละลายจะย่อ sto ในขณะที่ใช้ลิตร แสดงแบบกราฟิกด้วยตัวพิมพ์ใหญ่ L.

ควรสังเกตการมีอยู่ของ Redox Normality ซึ่งมักใช้เป็นปฏิกิริยาต่อสารต้านอนุมูลอิสระหรือสารรีดิวซ์

โมลาริตี

เป็นที่รู้จักกันในชื่อ ความเข้มข้นของฟันกราม มันถูกแสดงเป็นภาพกราฟิกด้วยตัวพิมพ์ใหญ่ M ซึ่งถูกกำหนดให้เป็นการกำหนดปริมาณของสารที่ถูกละลายสำหรับสารละลายแต่ละลิตร

นี่เป็นวิธีการทางเคมีที่ใช้กันทั่วไปในการกำหนดความเข้มข้นของสาร และยิ่งเมื่อทำงานกับความสัมพันธ์เชิงปริมาณสัมพันธ์และปฏิกิริยาเคมี แม้ว่าปัญหามักจะพบได้ในระหว่างกระบวนการนี้คืออุณหภูมิที่ใช้กับสาร ซึ่งมักจะคงที่

พิธีการ

ค่านี้เรียกว่ามวลโมเลกุลหรือในเชิงเทคนิคในชื่อเลขสูตรน้ำหนัก-กรัม ซึ่งพบได้ค่อนข้างในสารละลาย ซึ่งมักจะแสดงเป็นภาพกราฟิกด้วยเครื่องหมาย g7PFG

และสุดท้ายนี้ เรามีโมลาลิตี้ ซึ่งอย่างที่ทราบกันดีอยู่แล้ว คือจำนวนโมลของตัวถูกละลายที่ตัวทำละลายแต่ละกิโลกรัมบรรจุอยู่