A nátrium-klorid vizes oldatának fizika és fizikai-kémiai tulajdonságai SI mértékegységrendszerben, az IUPAC General Chemistry terminológiai előírásai alapján. Az értékek 100-zal való szorzásával a százalék mértékegységhez jutunk.

Sűrűség bélyegkép|right|120px|Koncentráció–sűrűség thumb|right|120px|koncentráció–sűrűség, literre thumb|right|120px|tömegkoncentráció–sűrűség thumb|right|120px|tömegtört–sűrűség ábra thumb|right|120px|móltört–tömegtört ábra thumb|right|120px|tömegarány–sűrűség ábra

sűrűségtömegtörtmóltörttömegkoncentrációkoncentrációtömegarányösszetételoldatraoldószerrekg/m³kg/kgmol/molkg/m³mol/m³mol/Lkg/kgkg/m³kg/L997,00,000,000,000,000,000,000,000,001005,340,010,003110,05172,00,1720,010110,080,01011012,460,020,006320,25346,50,3460,020420,370,02041026,800,040,012741,07702,80,7030,041741,590,04161041,270,060,019362,481069,01,0690,063863,710,06371055,890,080,026184,471445,41,4450,087086,800,08681070,680,100,0331107,071832,01,8320,1111110,910,11091085,660,120,0403130,282229,22,2290,1364136,120,13611100,850,140,0478154,122637,12,6370,1628162,500,16251116,210,160,0555178,593055,93,0560,1905190,130,19011131,900,180,0634203,743486,23,4860,2195219,120,21911147,790,200,0715229,563927,93,9280,2500249,550,24961163,950,220,0800256,074381,54,3820,2821281,540,28151180,400,240,0887283,304847,44,8470,3158315,220,31521197,070,260,0977311,265325,95,3260,3514350,720,35071197,780,2640,0994315,535398,95,3990,3580357,360,3574telített oldat2165,001,001,002165,0037044,637,0446∞ ∞ ∞vízmentes nátrium-klorid

Térfogat Vizsgáljuk meg, mekkora lehet a 20% tömegtörtű sóoldat térfogata. A komponensek például:

komponenstömegsűrűségtérfogatNaCl0,2 kg2165 kg/m392,166 10−6 m³H2O0,8 kg998 kg/m3801,603 10−6 m³összeg1 kg 893,769 10−6 m³komponenstömegsűrűségtérfogatoldat1 kg1147,79 kg/m3871,239 10−6 m³ Az oldat térfogata kisebb, mint a komponensek összeadásából számítható térfogat. Ennek magyarázata, hogy a nátrium-klorid ionos oldat. A valóságos oldatban a nátrium- és a kloridionokhoz négy-négy vízmolekula kapcsolódik a Coulomb-erők hatására, polaritástól függően. Ezért az oldat térfogata kisebb, mint ami a kiinduló komponensek térfogatából számítható lenne.

A moláris térfogatcsökkenés képlete:

Ahol x1 és x2 a komponensek móltörtje, M1 és M2 a moláris tömegük; V1 és V2 a moláris térfogatuk, ρ az oldat sűrűsége

Számítási módszerek A tömegarány (mass ratio) számítása a tömegtörtből (mass fraction): (oldószerre) Tömegtört a tömegarányból: (oldatra) Mólarány (amount of substance ratio) a móltörtből (amount fraction): (oldószerre) Móltört a mólarányból: (oldatra) Móltört a tömegtörtből:

ahol x1 az első komponens (az oldott anyag) móltörtje, w1 az első komponens tömegtörtje, M1 az első komponens moláris tömege, M2 a második komponens (az oldószer) moláris tömege.

A γ tömegkoncentrációt a w tömegtörtből az oldat ρ sűrűségével számíthatjuk: , majd ebből az anyagmennyiség-koncentrációt az oldott anyag moláris tömegével:

A γ tömegkoncentráció (mass concentration) az oldott anyag tömegének és az egész oldat térfogatának hányadosa. A kémiában szokásos ezt a hányadost csak az oldószer térfogatára számítani (angolul: mass per volume ratio). SI-mértékegysége mindkettőnek kg/m³. Tekinteve, hogy a moláris térfogatcsökkenés értéke általában ismeretlen, ezen mennyiségek mérőszámát egymásba átszámítani eléggé körülményes.

Az adatok jelentős része molalitás mértékegységében található: az oldott anyag anyagmennyisége osztva az oldószer tömegével, mol/kg. Ezt a víz sűrűségével szorozva a koncentrációhoz hasonló mennyiséget kapunk: mol/m³ (a nevezőben itt az oldószer térfogata szerepel). Ebből a valóságos koncentráció csak akkor számítható, ha ismerjük az oldásnál létrejövő térfogatváltozást.

Az m molalitást r mólarányba az oldószer M moláris tömegével számíthatjuk át , ebből a móltört a fenti képlettel számítható Törésmutató Az adatok forrása:Topac Inc. The Instrumentation Company (Topac Inc.) tömegtörtBrix *törésmutatótömegkoncentrációkoncentrációmóltörtkg/kg%nDkg/m³mol/m³mol/Lmol/mol0,0000,0001,33300,00,00,00000,00000,0100,0131,334810,1172,00,17200,00310,0200,0251,336620,2346,50,34650,00630,0300,0371,338330,6523,30,52330,00940,0400,0481,340041,1702,80,70280,01270,0500,0601,341851,7884,50,88450,01600,0600,0721,343562,51069,01,06900,01930,0700,0841,345373,41255,81,25580,02270,0800,0951,347084,51445,41,44540,02610,0900,1061,348895,71637,41,63740,02960,1000,1171,3505107,11832,01,83200,03310,1100,1281,3523118,62029,62,02960,03670,1200,1491,3541130,32229,22,22920,04030,1300,1511,3558142,12431,92,43190,04400,1400,1611,3576154,12637,12,63710,04780,1500,1721,3594166,32845,12,84510,05160,1600,1841,3612178,63055,93,05590,05550,1700,1951,3630191,13269,83,26980,05940,1800,2061,3648203,73486,23,48620,06340,1900,2171,3666216,63705,53,70550,06740,2000,2271,3684229,63927,93,92790,07150,2100,2381,3703242,74152,74,15270,07570,2200,2491,3721256,14381,54,38150,08000,2300,2601,3740269,54612,04,61200,08430,2400,2711,3759283,34847,44,84740,08870,2500,2811,3778297,05081,95,08190,09320,2600,2921,3797311,35325,95,32590,09770,2640,2961,3804316,75419,85,41980,0996telített oldat Brix: a cukorrefraktométer által mutatott érték

Viszkozitás thumb|right|200px|A viszkozitás az összetételi arány függvényében Adatok J. Phys. Chem. Ref. Data. szerint 20 °C-on és atmoszferikus nyomáson: molalitástömegtörtdinamikai viszkozitáskinematikai viszkozitásmol/kgkg/kgmPa s10−6 m²/s00 1,002 1,00370,50,028 1,0432 1,024410,052 1,0903 1,05061,50,081 1,1435 1,082420,105 1,2032 1,11982,50,127 1,2697 1,162930,150 1,3432 1,21173,50,170 1,4242 1,266340,190 1,5129 1,32694,50,0208 1,6097 1,393450,226 1,7148 1,46615,50,243 1,8284 1,544860,260 1,9508 1,6297 Oldatok viszkozitásának becslését (excess viscosity) a következő egyenlettel lehet számítani:

ahol x a komponensek móltörtje és η a dinamikai viszkozitási együtthatója

Felületi feszültség thumb|right|120px|A felületi feszültség az összetételi arány függvényébenIEEE Journal of Quantum Electronics szerint nullától 3,13 mólos oldatig növelve az összetételi arányt, 72,1-ről 77,7 mN/m-re növekszik az oldat felületi feszültsége. Mérését a National Center for Biotechnology Information közleménye ismerteti

További adatok a wikipédiában: 6 mólos oldatnál (6 mól per liter) 82,55 mN/m, illetve International Journal of Themophysics

Horibe, Fukusako, Yamada alapján

felületi feszültségtömegtörttömegkoncentrációkoncentrációmN/mkg/kgkg/m3mol/m372,50,000,0074,40,0551,788476,20,10107,1183277,90,15166,3284579,70,20229,6392881,40,25297,2508581,80,264312,85325telített oldat (atmoszferikus nyomáson, 20 °C hőmérsékleten)

Fajlagos hőkapacitás Fajlagos hőkapacitás és viszkozitás:Engineering Toolbox A nátrium-klorid oldat adatai (grafikus formában), ennek értelmében 4300 J/kg K-től 3300 J/kg K-ig csökken, a tömegtört függvényében a telített oldatig

Hivatkozások

Források National Physical Laboratory Oldhatóság tömegarányban Salt Institute ASTM D 632 szerinti adatokkal

NIST Viszkozitás adatok (molalitásra) Computer Support Group Adatok 5 és 25%-os sóoldatra DDBST A nátrium-klorid viszkozitása magas hőmérsékleten D. F. Grant-Taylor Moláris térfogatcsökkenés értékei magas hőmérsékleten és nyomáson J. Kestin and I. R. Shanklan Viszkozitás magas nyomáson és hőmérsékleten IUPAC A 2.10 General Chemistry fejezetben engedélyezett megnevezéseket és mértékegységeket használtuk Instructions to Authors terminológia és mértékegységek

Kategória:Oldatok Kategória:Anyagok adatlapjai