Τι είναι το ποσοστό συγκέντρωσης;

Στη χημεία, ο όρος «συγκέντρωση» αναφέρεται στην ποσότητα ενός συστατικού σε μια ουσία, σε σχέση με τη συνολική ποσότητα όλων των συστατικών σε αυτήν την ουσία. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι απαρίθμησης της συγκέντρωσης, ο πιο συνηθισμένος από αυτούς είναι κάποια μορφή «ποσοστό συγκέντρωσης». Για παράδειγμα, σε μια σακούλα στερεού λιπάσματος τα ποσοστά αζώτου, φωσφόρου και καλίου αναφέρονται γενικά ως προς το βάρος ανά βάρος (w/w) ή το “ποσοστό βάρους”. Το αλκοόλ στο κρασί αναφέρεται όγκος ανά όγκο (v/v) ή “ποσοστό όγκου”. Το αλατούχο διάλυμα — αλάτι διαλυμένο σε νερό — αναφέρεται ως ποσοστιαία συγκέντρωση βάρους ανά όγκο (w/v).

Εάν η εκατοστιαία συγκέντρωση είναι των ποικιλιών w/w ή v/v, γενικά δεν υπάρχουν σχετικές μονάδες μέτρησης. Για παράδειγμα, το θαλασσινό αλάτι περιέχει περίπου 98 τοις εκατό χλωριούχο νάτριο (NaCl) συν ίχνη άλλων ορυκτών. Κάθε 10 ουγγιές (oz) (283.5 g) θαλασσινού αλατιού περιέχει επομένως περίπου 9.8 oz (277.83 g) NaCl. Το ποσοστό βάρους δεν χρειάζεται μονάδες, καθώς το χλωριούχο νάτριο στον αριθμητή είναι σε ουγγιές και το συνολικό βάρος στον παρονομαστή είναι επίσης σε ουγγιές — οι ουγγιές ακυρώνουν ουγγιές. Αν κάποιος μετράει 100 λίβρες (45.36 κιλά) θαλασσινού αλατιού, περιέχει 98 λίβρες (44.45 κιλά) NaCl και οι μονάδες εξαφανίζονται και πάλι — οι λίβρες ακυρώνουν τις λίβρες.

Ομοίως, ένα διάλυμα γλυκερίνης 10 τοις εκατό v/v σε νερό δεν απαιτεί μονάδες, είτε ο όγκος του είναι ένα dram (dr) είτε ένα λίτρο (l). Οι μονάδες στον αριθμητή είναι, πάλι, ίδιες με αυτές του παρονομαστή. ακυρώνουν ο ένας τον άλλον. Από την άλλη πλευρά, ένα διάλυμα ζάχαρης 15 τοις εκατό w/v έχει μια μονάδα βάρους στον αριθμητή, αλλά μια μονάδα όγκου στον παρονομαστή. Ορίζεται ως ποσοστό, κάπως τεχνητά. ένα διάλυμα 1 τοις εκατό περιέχει 1 γραμμάριο ανά 100 χιλιοστόλιτρα (ml) διαλύματος. Αυτή η μορφή ποσοστιαίας συγκέντρωσης χρησιμοποιείται στις βιολογικές επιστήμες.

Μερικές φορές, όπως στην περίπτωση ενός δραστικού συστατικού που περιέχεται σε ένα φάρμακο – είτε δισκίο, αλοιφή ή σιρόπι – η συγκέντρωση συγκρίνεται με την ισχύ. Είναι παρόμοιο για τα αλκοολούχα ποτά, αν και η συγκέντρωση ή η ισχύς των «αλκοολούχων ποτών» δίνεται γενικά ως «απόδειξη». Αυτός ο όρος σχετίζεται πολύ στενά με το ποσοστό συγκέντρωσης. στις ΗΠΑ, η απόδειξη 80 είναι ακριβώς ίση με 40 τοις εκατό όγκου. Ο όρος, ωστόσο, ορίστηκε για πρώτη φορά στο Ηνωμένο Βασίλειο ως το 7/4, και όχι το 1/2, το ποσοστό συγκέντρωσης αλκοόλ. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η επιθυμία των οινοπνευματωδών ποτών αποδείχθηκε με την ανάφλεξη μιας ανάμειξης με πυρίτιδα, η οποία εμφανίζεται αρχικά με επιτυχία σε συγκέντρωση λίγο πάνω από 57 τοις εκατό όγκου – περίπου μια αναλογία 7/4 της επιθυμητής αλκοόλης προς νερό.