Соотношение смешивания - Mixing ratio

В химия и физика, то безразмерный соотношение смешивания - содержание одного компонента смеси по отношению ко всем другим компонентам. Термин может относиться к моль соотношение (см. концентрация ) или масса соотношение (см. стехиометрия ).^[1]

В химии атмосферы и метеорологии

Молярное отношение

В химия атмосферы, соотношение смешивания обычно относится к мольное соотношение р_я, который определяется как количество составляющей п_я делить на общую сумму всех Другой составляющие в смеси:

${\displaystyle r_{i}={\frac {n_{i}}{n_{\mathrm {tot} }-n_{i}}}}$

Мольное соотношение еще называют соотношение количества.^[2]Если п_я намного меньше, чем п_малыш (что имеет место для атмосферных микрокомпонентов), молярное отношение почти идентично мольная доля.

Соотношение масс

В метеорология, соотношение смешивания обычно относится к соотношение масс ζ_я, которая определяется как масса составляющего м_я делится на общую массу всех Другой составляющие в смеси:

${\displaystyle \zeta _{i}={\frac {m_{i}}{m_{\mathrm {tot} }-m_{i}}}}$

Массовое соотношение водяного пара в воздухе можно использовать для описания влажность.

Соотношение смешивания смесей или растворов

Два бинарных раствора разного состава или даже два чистых компонента можно смешивать с различными соотношениями смешивания по массе, молям или объемам.

В массовая доля полученного раствора от смешивания растворов с массами м₁ и м₂ и массовые доли ш₁ и ш₂ дан кем-то:

${\displaystyle w={\frac {w_{1}m_{1}+w_{2}m_{1}r_{m}}{m_{1}+m_{1}r_{m}}}}$

где м₁ можно упростить с помощью числителя и знаменателя

${\displaystyle w={\frac {w_{1}+w_{2}r_{m}}{1+r_{m}}}}$

и

${\displaystyle r_{m}={\frac {m_{2}}{m_{1}}}}$

- массовое соотношение двух растворов.

Подставляя плотности ρ_я(ш_я) и учитывая равные объемы различных концентраций, получаем:

${\displaystyle w={\frac {w_{1}\rho _{1}(w_{1})+w_{2}\rho _{2}(w_{2})}{\rho _{1}(w_{1})+\rho _{2}(w_{2})}}}$

Учитывая объемную пропорцию смешивания р_V(21)

${\displaystyle w={\frac {w_{1}\rho _{1}(w_{1})+w_{2}\rho _{2}(w_{2})r_{V}}{\rho _{1}(w_{1})+\rho _{2}(w_{2})r_{V}}}}$

Формулу можно распространить на более чем два раствора с массовыми соотношениями смешивания.

${\displaystyle r_{m1}={\frac {m_{2}}{m_{1}}}\quad r_{m2}={\frac {m_{3}}{m_{1}}}}$

смешивать, давая:

${\displaystyle w={\frac {w_{1}m_{1}+w_{2}m_{1}r_{m1}+w_{3}m_{1}r_{m2}}{m_{1}+m_{1}r_{m1}+m_{1}r_{m2}}}={\frac {w_{1}+w_{2}r_{m1}+w_{3}r_{m2}}{1+r_{m1}+r_{m2}}}}$

Аддитивность объема

Условие получения частичного идеальное решение при перемешивании заключается в том, что объем полученной смеси V чтобы равняться удвоенному объему V_s каждого раствора, смешанного в равных объемах из-за аддитивности объемов. Полученный объем можно найти в баланс массы уравнение, включающее плотности смешанного и результирующего решений и приравнивающее его к 2:

${\displaystyle V={\frac {(\rho _{1}+\rho _{2})V_{\mathrm {s} }}{\rho }},V=2V_{\mathrm {s} }}$

подразумевает

${\displaystyle {\frac {\rho _{1}+\rho _{2}}{\rho }}=2}$

Конечно, для реальных решений вместо последнего равенства появляются неравенства.

Соотношения при смешивании смесей растворителей

Смеси разных растворителей могут иметь такие интересные особенности, как аномальные проводимость (электролитическая) особого ионы лиония и лят-ионы Сгенерированно с помощью молекулярная автоионизация протонных и апротонных растворителей за счет Механизм Grotthuss прыжка ионов в зависимости от соотношений смешивания. Примеры могут включать гидроксоний и гидроксид ионы в водно-спиртовых смесях, алкоксоний и алкоксид ионы в тех же смесях, аммоний и амид ионы в жидком и сверхкритическом аммиаке, ионы алкиламмония и алкиламида в смесях аминов и т. д.

использованная литература

1. ИЮПАК, Сборник химической терминологии, 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Исправленная онлайн-версия: (2006–) "соотношение смешивания ". Дои:10.1351 / goldbook.M03948
2. "Чистая и прикладная химия, 2008 г., том 80, №2, стр. 233-276". Iupac.org. 2016-06-14. Получено 2016-06-30.