Открыть сервисСервис

Концентрация соли

Концентрация соли — величина, характеризующая содержание растворённого солевого вещества в растворе или смеси. Определяет физико-химические свойства раствора: плотность, вязкость, температуру замерзания и кипения, электропроводность. Широко используется в химической промышленности, пищевой технологии, медицине, сельском хозяйстве и океанологии.

Единицы измерения

Концентрацию соли выражают в различных единицах, в зависимости от задачи:

ЕдиницаОбозначениеСуть
Массовая доля% (масс.)Отношение массы соли к массе раствора
Молярная концентрациямоль/л (M)Число молей соли в литре раствора
Массовая концентрацияг/л, мг/лМасса соли на объём раствора
Моляльностьмоль/кгМоли соли на килограмм растворителя
Солесодержание‰ (промилле)Граммы соли на килограмм раствора (применяется в океанологии)

В лабораторной практике чаще используют молярную концентрацию, в промышленности — массовую долю, в гидрохимии — промилле и миллиграммы на литр.

Методы определения

Титрование

Классический аналитический метод: раствор соли титруют раствором реагента, образующим малорастворимое соединение или проходящим окислительно-восстановительную реакцию. По объёму титранта рассчитывают концентрацию. Для хлоридов применяют метод Мора (титрование нитратом серебра), для сульфатов — метод Барретта.

Гравиметрия

Раствор выпаривают или высушивают до постоянной массы, остаток взвешивают. Метод точен, но трудоёмок и медленен.

Рефрактометрия

Измерение показателя преломления раствора. Показатель преломления линейно зависит от концентрации соли в разбавленных растворах. Быстрый неразрушающий метод, применяется для контроля рассолов и солевых растворов на производстве.

Электропроводность

Удельная электропроводность раствора растёт с увеличением концентрации ионов. Метод используется в автоматических датчиках для непрерывного контроля солесодержания в котельных, опреснителях и аквакультуре.

Плотнометрия

Плотность раствора связана с концентрацией соли. Ареометрический метод прост и доступен, применяется для быстрой оценки солесодержания рассолов.

Факторы, влияющие на концентрацию

  • Растворимость. Предельная растворимость соли ограничивает достижимую концентрацию при данной температуре. Для большинства солей растворимость растёт с нагреванием, но есть исключения (например, сульфат натрия).
  • Температура. Влияет и на растворимость, и на объём раствора, поэтому при точных измерениях учитывают температурный коэффициент.
  • Ионная сила. Влияет на активность ионов и, следовательно, на эффективную концентрацию (активность).
  • Испарение. При испарении растворителя концентрация соли растёт — принцип действия солеваренных производств и солевых озёр.

Применение

Пищевая промышленность

Концентрация соли в рассоле определяет вкус, консервирующий эффект и текстуру продуктов. При засолке овощей и мяса контролируют солесодержание: для квашеной капусты — 2–3 %, для рассольных сыров — 3–6 %, для маринадов — до 10 %. Пищевая соль (NaCl) по стандартам должна содержать не менее 97 % хлорида натрия.

Медицина

Растворы солей с точно заданной концентрацией используются как инфузионные средства. Изотонический раствор натрия хлорида (0,9 %) изотоничен плазме крови. Гипертонические растворы (3–10 %) применяются для обработки ран, гипотонические — для уменьшения отёков. Концентрация электролитов в крови контролируется при диагностике и лечении нарушений водно-солевого баланса.

Океанология и гидрохимия

Солёность океанской воды в среднем составляет около 35 ‰, то есть 35 граммов солей на килограмм воды. Основные ионы — натрий, хлор, магний, сульфат. Солёность влияет на плотность воды, морские течения и жизнедеятельность организмов.

Промышленность

В химическом производстве концентрация солевых растворов контролируется при кристаллизации, электролизе и синтезе. В котельных хозяйствах поддерживается допустимое солесодержание теплоносителя для предотвращения накипи и коррозии.

Сельское хозяйство

Засолённость почв (солевой стресс) измеряют через концентрацию растворимых солей в почвенном растворе. Для большинства культур порог токсичности — 2–4 г/л.

Влияние на свойства растворов

С увеличением концентрации соли повышаются плотность и вязкость раствора, снижаются температуры замерзания и кипения. Электропроводность растёт до определённого предела, после чего уменьшается из-за межионного взаимодействия. Эти зависимости лежат в основе работы солевых аккумуляторов, гальванических элементов и солевых теплоаккумуляторов.

Источники:

  • Глинка Н. Л. «Общая химия»
  • Хомченко Г. П. «Химия для поступающих в вузы»
  • Справочник химика. Том 2
  • ГОСТ Р 51592-2000 «Соль поваренная пищевая»
  • Данилов А. Д. «Химия океана»
Заметили ошибку или не согласны с информацией в статье? Напишите нам support@bfometr.ru