化验室化学分析实用手册(第二版)
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二、溶液浓度表示方法

在化学分析实验中,随时都要用到各种浓度的溶液。溶液的浓度通常是指在一定量的溶液中所含溶质的量。在国际标准和国家标准中,用A代表溶剂,用B代表溶质。化学分析实验中常用的溶液浓度表示方法有以下几种。

(一)B的物质的量浓度

B的物质的量浓度,常简称为B的浓度,以cB或[c(B)]表示,常用单位为mol/L,是由B的物质的量除以混合物的体积得到的,即

式中 cB——物质B的物质的量浓度,mol/L;

nB——物质B的物质的量,mol;

V——混合物(溶液)的体积,L。

注:cB是浓度的国际符号,下标B指基本单元。

例如:c(H2SO4)=1mol/L的H2SO4溶液,表示1L溶液中含H2SO498.08g;的H2SO4溶液,表示1L溶液中含H2SO4 49.04g。

(二)B的质量分数

B的质量分数,是B的质量与混合物的质量之比,以wBw(B)表示,例如w(HCl)=0.38。也可以用百分数形式表示,即w(HCl)=38%。

质量分数还常用来表示被测组分在试样中的含量,如某铁矿中铁含量w(Fe)=0.36=36%。

(三)物质B的质量浓度

物质B的质量浓度,以ρBρ(B)表示,常用单位为g/L,可由B的质量除以混合物的体积得到,即

式中 ρB——物质B的质量浓度,g/L;

mB——物质B的质量,g;

V——混合物(溶液)的体积,L。

例如,ρ(NH4Cl)=10g/L的NH4Cl溶液,表示1L NH4Cl溶液中含有10g NH4Cl。

(四)B的体积分数

物质B的体积分数,以φBφ(B)表示,可由混合前物质B的体积除以混合物的体积计算得到。

由纯物质液体试剂稀释配制溶液时,多采用这种浓度表示。如φ(C2H5OH)=0.75,也可以写成φ(C2H5OH)=75%,可取无水乙醇75mL,加水稀释至100mL。

体积分数也常用于气体分析中表示某一组分的含量,如空气中含氧φ(O2)=0.20,表示氧气的体积占空气体积的20%。

(五)比例浓度

比例浓度,是原装浓度试剂与溶剂(水)的体积比例。

比例浓度包括容量比浓度和质量比浓度。容量比浓度是液体试剂相互混合或用溶剂(大多为水)稀释时的表示方法。如(1+5)[旧时写为“(1∶5)”]HCl溶液,表示1体积市售浓HCl与5体积水相混而成的溶液。质量比浓度是两种固体试剂相互混合的表示方法,如(1+100)铬黑T指示剂-氯化钠混合指示剂,表示1个单位质量的铬黑T与100个单位质量的氯化钠相互混合。是一种固体稀释方法。

(六)滴定度

滴定度是在滴定分析中表示标准滴定溶液浓度的一种方法。

滴定度有两种表示方法。

(1)Ts/x Ts/x是指1mL滴定剂的标准溶液相当于被测物质的质量(g),单位为g/mL,其中s代表滴定剂的化学式,x代表被测物的化学式。滴定剂写在前面,被测物写在后面,中间的斜线表示“相当于”,而并不代表分数关系。

用滴定度计算被测物质含量时,只需将滴定度乘以所消耗标准溶液的体积,即可求得被测物的质量,计算十分简便,因此,在工矿企业实验室的例行分析中常采用此表示方式。如果将试样的质量固定为某一数值,滴定度还可以直接用1mL标准溶液相当于被测物质的质量分数表示。例如=1.02%/mL,表示当试样的质量一定时,滴定消耗1mL K2Cr2O7标准溶液时,相当于试样中含铁1.02%。这样可预先制成标准溶液体积(mL)-试样含铁量(%)对应数据表,则滴定一结束,根据所消耗的(K2Cr2O7)标准溶液的体积,不用计算即可直接从表上查得被测组分(Fe)的含量。

(2)Ts Ts是指1mL标准溶液中所含滴定剂的质量(g),其中下标s代表滴定剂的化学式,单位为g/mL。

例如THCl=0.001012g/mL的HCl溶液,表示1mL标准溶液中含有0.001012g纯HCl。这种滴定度在计算测定结果时不太方便,故此种滴定度不常应用。

分析化学中常用的物理量及其单位名称和符号如表5-2所示。

表5-2 分析化学中常用的物理量及其单位名称和符号