గాఢత

వికీపీడియా నుండి
ఇక్కడికి గెంతు: మార్గసూచీ, వెతుకు


రసాయన శాస్త్రంలో, గాఢత అన్నది ఒక పదార్థం మరొక పదార్థంలో కలిసి ఉన్న పరిమాణం యొక్క కొలత. ఇది ఏ విధమైన రసాయన మిశ్రమానికైనా వర్తిస్తుంది, కానీ తరచుగా ఈ భావనను సజాతీయ ద్రావణాలలో ఉపయోగిస్తారు, ఇక్కడ ఇది ద్రావకము లోని ద్రావితము యొక్క పరిమాణానికి చెందినది.

ఒక ద్రావణాన్ని గాఢముగా చేయడానికి, దానికి మరింత ద్రావితము (ఉదా. ఆల్కహాల్) కలపడం, లేదా ద్రావకము పరిమాణాన్ని (ఉదా. నీరు) తగ్గించడం చేయవచ్చు. దీనికి విరుద్ధంగా, ఒక ద్రావణాన్ని విలీనం చేయడానికి, మరింత ద్రావకాన్ని చేర్చడం, లేదా ద్రావితము పరిమాణాన్ని తగ్గించడం చేయవచ్చు.

రెండు పదార్థాలు సంపూర్ణ మిశ్రణీయత లేనివైతే, ఒక గాఢత స్థాయి చేరుకున్న తరువాత, ద్రావకంలో ద్రావితము కరగదు. ఈ స్థాయిలో, దీనిని సంతృప్త ద్రావణంగా చెబుతారు. ఒక సంతృప్త ద్రావణానికి మరింత ద్రావితం చేర్చడం జరిగితే, అది అందులో కరగదు (అతిసంతృప్తం సంభవించిన కొన్ని పరిస్థితులలో మినహా). దీనికి మారు, దశ వియోగము సంభవిస్తుంది, దీనిద్వారా రెండు వేర్వేరు దశలు లేదా ఒక మిశ్రమము ఏర్పడవచ్చు. సంతృప్త స్థానం అన్నది అప్పటి ఉష్ణోగ్రత మరియు ద్రావకము మరియు ద్రావితముల నిర్దిష్ట రసాయన స్వభావం వంటి అంశాలపై ఆధారపడుతుంది.

విశ్లేషణ గాఢత ఆ ద్రావణంలోని పదార్థం యొక్క అన్ని రూపాలనూ కలిగి ఉంటుంది.

గుణాత్మక వివరణ[మార్చు]

ఎర్రని పదార్ధం కలిగిన గ్లాస్ లో సాంద్రతలో నాణ్యతాపరమైన మార్పులు వివరించబడతాయి.కుడి వైపు ఉన్నద్రవంతో పోలిస్తే ఎడమ వైపు ఉన్నద్రవం ఎక్కువ పలచగా ఉన్నది.

తరచూ అనధికారిక, అసాంకేతిక భాషలో, గాఢతను గుణాత్మకమార్గంలో నిర్వచిస్తారు, సామాన్యంగా తక్కువ గాఢత కలిగిన ద్రావణాలకు "విలీన" మరియు సామాన్యంగా ఎక్కువ గాఢత కలిగిన ద్రావణాలకు "గాఢమైన" అన్న విశేషణాలు వాడడం ద్వారా చెబుతారు. ఆ పదాలు ఒక మిశ్రమంలోని పదార్థానికి ఆ పదార్ధం కలిగించే గమనించగల ప్రభావ తీవ్రత లేదా ధర్మాలకూ ముడిపెడతాయి. ఉదాహరణకు, ఒక అనుభవ సూత్రం ఏమిటంటే ఒక క్రోమాటిక్ (chromatic) ద్రావణం ఎంత గాఢముగా ఉంటే, దాని వర్ణం అంత తీవ్రంగా ఉంటుంది (సామాన్యంగా).

పరిమాణాత్మక సంకేతం[మార్చు]

విజ్ఞాన లేదా సాంకేతిక ప్రయోగాలలో, ఎప్పటికీ గాఢతయొక్క గుణాత్మక వివరం సరిపోదు; కాబట్టి గాఢతను వివరించడానికి పరిమాణాత్మక కొలతలు అవసరమవుతాయి. గాఢతను వ్యక్తపరచడానికి ఎన్నో రకాల మార్గాలున్నాయి; అన్నిటికన్నా సామాన్యమైనవి క్రింద ఇవ్వబడ్డాయి. అవి ద్రవ్యరాశి , ఘన పరిమాణము , లేదా రెండింటి పై ఆధారపడి ఉంటాయి. అవి వేటిపై ఆధారపడినవి అన్న విషయాన్ని అనుసరించి ఒక కొలతను మరొక దానికి మార్చడం అంత సులభం కాదు, అలా చేయడానికి సాంద్రత గురించి కూడా తెలిసి ఉండాలి. కొన్ని సార్లు ఈ సమాచారం లభ్యం కాక పోవచ్చు, ముఖ్యంగా ఉష్ణోగ్రత మారుతూ ఉన్నప్పుడు.

ద్రవ్యరాశి మరియు ఘన పరిమాణాల సంబంధం[మార్చు]

గాఢతయొక్క ప్రమాణాలు — ప్రత్యేకంగా ఎంతో ప్రసిద్ధమైనది, మొలారిటీ (molarity) — కొలతకు ఒక పదార్థపు ఘనపరిమాణం తెలిసి ఉండాలి, ఇది ద్రవ్యరాశిలా స్థిరంగా ఉండదు, వాతావరణ ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనాల బట్టి మారుతూ ఉంటుంది. నిజానికి (పాక్షిక) మోలార్ (molar) ఘనపరిమాణం గాఢత యొక్క ధర్మం కావచ్చు. అందుకనే రెండు ద్రవాలు కలిపినప్పుడు మరియు మిశ్రమం చేసినపుడు వాటి ఘనపరిమాణాలు పూర్తిగా కలపడం సవ్యం కాకపోవచ్చు. కాబట్టి గాఢత కొరకు ఘనపరిమాణ-ఆధారిత కొలతలు విలీన ద్రావణాలు కాని వాటికి లేదా ఉష్ణోగ్రతలో సాపేక్షంగా పెద్ద తేడాలు ఉన్న సమస్యల్లో పనికిరావు (ఉదా. దశ చిత్రములు).

మరొక విధంగా చెప్పకపోతే, క్రింద చెప్పబడిన ఘనపరిమాణ కొలతలు స్థిర స్థాయి ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనంలో ఉన్నట్లు భావించవచ్చు (ఉదాహరణకు 0 డిగ్రీ సెల్సియస్ (Celsius) 1 అట్మాస్ఫియర్ (atmosphere)వద్ద లేదా 101.325 kPa). అటువంటి షరతులు ద్రవ్యరాశి కొలతకు వర్తించవు.

ద్రవ్యరాశిని ఖచ్చితంగా < 0.2 mg వరకూ కొలవచ్చు, ఇది మామూలుగా విశ్లేషణాత్మక త్రాసు మరియు ఇంకా నిర్దిష్ట ఉపకరణాలు ఉపయోగించి చూడవచ్చు. ఘనపదార్థాలు మరియు ద్రవపదార్థాల భారం తూచడం ద్వారా పరిమాణం సులభంగా కొలవవచ్చు.

ఒక ద్రవపదార్థం యొక్క ఘనపరిమాణం సామాన్యంగా పరిమాణపు గాజుపాత్రలైన బ్యూరెట్లు (burrettes) మరియు ఘనపరిమాణపు ఫ్లస్కులను ఉపయోగించి నిర్ణయించవచ్చు. మరీ తక్కువ ఘనపరిమాణాలకు సున్నిత నాళికలూ లభిస్తాయి. గుర్తులు పెట్టిన బీకర్లు మరియు సిలిండర్ల వాడకం మంచిది కాదు, ఎందుకంటే వాటిలో గుర్తింపబడిన ఘనపరిమాణం అలంకరణకే గానీ పరిమాణ ప్రయోజనాలకు కాదు. ఘనపదార్థముల ఘనపరిమాణం, ముఖ్యంగా చూర్ణాలు, కొలవడం తరచూ కష్టమవుతుంది, అందుకే ద్రవ్యరాశి వాటి సామాన్య కొలత. వాయువులకు దీనికి వ్యతిరేకత వర్తిస్తుంది: పీడనాన్ని నియంత్రించే జాగ్రత్త తీసుకున్నట్టయితే, ఒక వాయువు ఘనపరిమాణం గ్యాస్ బ్యూరెట్ (gas burette) ఉపయోగించి కొలవవచ్చు, కానీ ద్రవ్యరాశి కొలవడం మాత్రం ఉత్ప్లవ ప్రభావం వలన కష్టమవుతుంది.

మొలారిటీ (Molarity)[మార్చు]

ఇదీ చూడండి : మోలార్ గాఢత

మొలారిటీ (mol/L, మోలార్, లేదా M పరిమాణాలలో) లేదా మోలార్ గాఢత అనగా ఒక లీటర్ ద్రావణానికి పదార్ధం యొక్క మోల్ల సంఖ్య. mol/L పరిమాణాలను సంక్షిప్తంగా వ్రాయడానికి పెద్ద అక్షరం M వాడతారు. ఉదాహరణకు:

 \frac{2.0 \text{ moles of dissolved particles}}{4.0 \text{ liters of liquid}} = \text{ solution of 0.5 mol/L}.

మొలారిటీ కి అసలు సూత్రం ఇది:

 \frac{\text{ Moles of solute}}{\text{ Liters of solution}} = \text{ Molarity of solution}.

అటువంటి ద్రావణాన్ని "0.50 మోలార్"గా చెప్పవచ్చు. ఒక 0.5 మోలార్ ద్రావణం 1.0 లీటర్ ద్రావణం లో 0.5 మోల్స్ ద్రావితం కలిగి ఉంటుందని గమనించాలి. ఇది 1.0 లీటర్ ద్రావకం తో సమానం కాదు . ఒక 0.5 mol/L ద్రావణంలో ద్రావకం 1 లీటర్ కన్నా కాస్త ఎక్కువ లేదా తక్కువ ఉంటుంది, ఎందుకంటే కరగడం అనే ప్రక్రియ ద్వారా ద్రవంయొక్క ఘనపరిమాణం పెరగడం లేదా తగ్గడం జరుగుతుంది.

SI పరిమాణాల పద్ధతిననుసరించి, నేషనల్ ఇన్స్టిట్యూట్ అఫ్ స్టాండర్డ్స్ అండ్ టెక్నాలజీ, సంయుక్త రాష్ట్రాల అధికారిక కొలమానంసంస్థ, మొలారిటీ అనే పదాన్ని మరియు M సంకేతాన్ని నిరుపయోగంగా భావిస్తుంది, ఇంకా బదులుగా పదార్థ-పరిమాణ గాఢత (c )ని mol/m3 లేదా SI తో పాటుగా వాడే ఇతర పరిమాణాలు mol/L ను సూచిస్తుంది.[1]. ఈ సలహా ఇంకా ప్రపంచమంతటా విద్యాసంస్థలు లేదా రసాయన శాస్త్ర పరిశోధనలలో అమలు కాలేదు.

తెలిసిన మొలారిటీ కల ఒక ద్రావణం తయారీకి ఖచ్చితంగా తూచిన ద్రావితాన్ని ఘనపరిమాణ ఫ్లాస్క్లో చేర్చి, దానిని కరిగించడానికి కొంత ద్రావకాన్ని కలపాలి, ఆ తరువాత పరిమాణపు గుర్తు వరకూ వచ్చే విధంగా మరింత ద్రావకాన్ని కలపాలి.

అతి సూక్ష్మ గాఢత కలిగిన పదార్థాల మొలారిటీ గురించి చర్చించేప్పుడు, ఉదాహరణకు ఔషధపరిశోధన వంటివి, మొలారిటీని మిల్లిమోలార్ (millimolar) (mmol/L, mM, ఒక మోలార్లో వెయ్యవ వంతు), మైక్రోమోలార్ (micromolar) (μmol/L, μM, ఒక మోలార్లో పది లక్షల వంతు) లేదా నానోమోలార్ (nanomolar) (nmol/L, nM, ఒక మోలార్లో వందకోట్ల వంతు) పరిమాణాలలో వ్యక్తపరుస్తారు.

గాఢత కొలమానంగా సామాన్యంగా ఉపయోగించేది మొలారిటీ అయినా, ముఖ్యంగా విలీన సజల ద్రావణాలకు ఎన్నో ప్రతికూలతలు ఉన్నాయి. ద్రవ్యరాశులు ఎంతో ఖచ్చితంగా నిర్ణయించవచ్చు, ఎందుకంటే త్రాసులు తరచూ ఎంతో నిర్దిష్టంగా ఉంటాయి. ఘనపరిమాణం నిర్ణయించడం తరచూ అంత ఖచ్చితంగా ఉండదు. అంతేకాక, ఉష్ణ వ్యాకోచంవలన ఒక ద్రావణపు మొలారిటీ, ఏ విధమైన ద్రవ్యరాశి చేర్చకపోయినా లేదా తొలగించకపోయినా, ఉష్ణోగ్రతతోపాటు మారుతుంది.[2] విలీన ద్రావణాలు కాని వాటికి మరొక సమస్య ఒక పదార్థపు మోలార్ ఘనపరిమాణం గాఢత యొక్క ధర్మం కావడం, అందువలన ఘనపరిమాణం ఖచ్చితంగా కూడదగ్గది కాదు.

మొలాలిటీ (Molality)[మార్చు]

\frac{\text{ Moles of solute}}{\text{ Kilogram of solvent}} = \text{ Molality of solution}

మొలాలిటీ (mol/kg, మోలాల్ (molal), లేదా m ) అన్నది కిలోగ్రాం ద్రావకం లో ద్రావితం యొక్క మోల్ల సంఖ్య (ద్రావణం కాదు ). ఉదాహరణకు: 1.0 మోల్ ద్రావితాన్ని 2.0 కిలోగ్రాముల ద్రావకానికి కలపడంతో 0.50 mol/kg మొలాలిటీ కలిగిన ద్రావణాన్ని తయారుచేయవచ్చు. అటువంటి ద్రావణాన్ని "0.50 మోలాల్"గా చెప్పవచ్చు. మోలాల్ ద్రావణం అన్న పదం "ఒక మోలాల్ ద్రావణం"కు సంక్షిప్తరూపంగా వాడవచ్చు, అనగా, 1000 గ్రాముల ద్రావకానికి ఒక మోల్ ద్రావితం కలిగిన ద్రావణం.

SI కొలమానపు పద్ధతిని అనుసరించి, నేషనల్ ఇన్స్టిట్యూట్ అఫ్ స్టాండర్డ్స్ అండ్ టెక్నాలజీ, సంయుక్త రాష్ట్రాల అధికారిక కొలమానంసంస్థ అభిప్రాయంలో కొలమానపు సంకేతం m ప్రస్తుతం నిరుపయోగం, దీనికి బదులుగా 'పదార్ధం Bయొక్క మొలాలిటీ'అనే పదం (mB ) mol/kg కొలమానం లేదా SIలో తత్సంబంధిత కొలమానాన్ని వాడమని చెబుతుంది[3]. ఈ సలహా ఇప్పటికీ ప్రపంచమంతటా విద్యాలయాల్లో అమలు కాలేదు.

గమనిక: మొలాలిటీ అన్నది కొన్ని సార్లు (m )సంకేతంతో గుర్తిస్తారు, కానీ మొలారిటీని (M)సంకేతంతో గుర్తిస్తారు. ఈ రెండు సంకేతాల మధ్య అయోమయం చెందకూడదు, ఇవి పరిమాణాల సంకేతాలుగా వాడకూడదు. మొలాలిటీకి SI పరిమాణం mol/kg. (m పరిమాణం అర్థం మీటర్.)

ఇతర ద్రవ్యరాశి-ఆధారిత కొలతలలాగా, మొలాలిటీ నిర్ణయించడానికి మంచి కొలత కావాలి, ఎందుకంటే ద్రావకం మరియు ద్రావితంయొక్క ద్రవ్యరాశులు తూచడం ద్వారా తెలుసుకోవచ్చు, మరియు మొలాలిటీ అన్నది భౌతిక పరిస్థితులైన ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వంటి వాటివలన ప్రభావితం కాదు, కాబట్టి మొలారిటీ కన్నా ఈ విషయంలో శ్రేష్టమైనది.

గది ఉష్ణోగ్రత మరియు సామాన్య వాతావరణ పీడనం వద్ద ఒక విలీన సజల ద్రావణంలో, మొలారిటీ మరియు మొలాలిటీల విలువలు దాదాపు సమానంగా ఉంటాయి. ఇది ఎందుకంటే ఈ పరిస్థితులలో 1 kg నీరు సుమారుగా 1 L నీటి ఘనపరిమాణానికి సమానంగా ఉంటుంది, ఈ ద్రావణం విలీనమై ఉంటుంది కాబట్టి, ద్రావితాన్ని కలపడంవల్ల ద్రావణంయొక్క ఘనపరిమాణానికి చెప్పుకోదగ్గ తేడా ఉండదు.

అయినప్పటికీ, అన్ని ఇతర పరిస్థితులలో, సామాన్యంగా ఇలా ఉండదు.

మోల్ భిన్నం[మార్చు]

మోల్ భిన్నం Χ, (దీనినే మోలార్ భిన్నం గా కూడా పిలుస్తారు) అన్నది ద్రావితంలోని మోల్ సంఖ్యను ఒక ద్రావణంలోని పూర్తి మోల్ సంఖ్యయొక్క నిష్పత్తిగా చెబుతుంది. ఉదాహరణకు: ద్రావితం యొక్క 1 మోల్ ను ద్రావకం యొక్క 9 మోల్స్ లో కలిపితే దాని మోల్ భిన్నం 1/10 లేదా 0.1 అవుతుంది. మోల్ భిన్నాలు కొలతలేని పరిమాణాలు. (మోల్ శాతం లేదా మోలార్ శాతం , "మోల్ %" గుర్తున్నది, మోల్ భిన్నానికి 100% రెట్లున్నది, కొన్నిసార్లు మోల్ భిన్నానికి బదులుగా వాడబడుతుంది.)

ఈ కొలతను ఎంతో తరచుగా దశ చిత్రములు సృష్టించడంలో వాడతారు. దీనికి ఎన్నో ఉపయోగాలున్నాయి:

  • ఇది ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడదు (మొలారిటీ లాగా) మరియు ఇందులోని దశ(ల) సాంద్రతలు తెలుసుకోనవసరం లేదు.
  • అందులోని పదార్థాల ఆయా ద్రవ్యరాశులు కొలిచి, తెలిసిన మోల్ భిన్నం కలిగిన మిశ్రమం తయారుచేయవచ్చు.
  • ఈ కొలత అనురూపం : మోల్ భిన్నాలు Χ=0.1 and Χ=0.9లలో, 'ద్రావకం' మరియు 'ద్రావితం' పాత్రలు విరుద్ధమైనవి.

మోల్ భిన్నాలు మరియు మొలాలిటీ రెండూ పదార్థాల ద్రవ్యరాశులపై ఆధారపడినవి కాబట్టి, ఈ కొలతల మార్పిడి ఎంతో సులభం. ఇది మొలారిటీలో నిజం కాదు, ఎందుకంటే ఇందులో సాంద్రత తెలిసి ఉండడం అవసరం.

ద్రవ్యరాశి శాతం (భిన్నం)[మార్చు]

మూస:Mergefrom ద్రవ్యరాశి శాతం అన్నది ఒక మిశ్రమంలోని పదార్థపు ద్రవ్యరాశిని పూర్తి మిశ్రమం యొక్క శాతంగా చూపిస్తుంది. (ద్రవ్యరాశి భిన్నం w కూడా ద్రవ్యరాశి శాతానికి బదులుగా, ద్రవ్యరాశి శాతాన్ని 100 ద్వారా భావించడం చేత వాడవచ్చు.) వ్యాపారాత్మక గాఢ సజల రీ-ఏజెంట్లు (reagents), ఉదాహరణకు ఆమ్లాలు మరియు క్షారాలు వంటివి తరచూ గాఢతయొక్క భార శాతం మరియు తలతన్యతపట్టికలో కలిగి ఉంటాయి. పాత పుస్తకాలు మరియు పరామర్శ గ్రంథాలలో దీనిని కొన్నిసార్లు భార-భార శాతం గా కూడా చెబుతారు (సంక్షిప్తంగా w/w% [4] లేదా wt% ). జల కాలుష్య రసాయన శాస్త్రంలో, సజల మాధ్యమంలో కరిగిన ఘనపదార్థముల ద్రవ్యరాశి శాతం తెలుపడానికి సామాన్యంగా వాడే పదం పూర్తిగా కరిగిన ఘనపదార్థములు.

ఉదాహరణకు: ఒక సీసాలో 40 గ్రాముల ఇథనాల్ (ethanol) మరియు 60 గ్రాముల నీరు ఉన్నట్లయితే, అది 40% ద్రవ్యరాశి ఇథనాల్ లేదా 0.4 ద్రవ్యరాశి భిన్నం ఇథనాల్ కలిగి ఉన్నట్లు భావించాలి. ద్రావణంయొక్క పూర్తి భారం 100 గ్రాములని గమనించాలి, కానీ ద్రావణంయొక్క పూర్తి ఘనపరిమాణం 100 మిల్లిలీటర్ల కన్నా తక్కువ ఉంటుంది, ఎందుకంటే ఇథనాల్ నీటిలో కరుగుతుంది.

ద్రవ్యరాశి-ఘనపరిమాణ శాతం[మార్చు]

ద్రవ్యరాశి-ఘనపరిమాణ శాతం , (కొన్నిసార్లు దీనినే భార-ఘనపరిమాణశాతం లేదా ఘనపరిమాణంలో భారశాతం, అని కూడా అంటారు, ఇదే క్లుప్తంగా % m/v లేదా % w/v) ప్రతి 100 mL ఫలితద్రావణానికి ద్రావితం భారం గ్రాముల్లో తెలియజేస్తుంది. ద్రవ్యరాశి-ఘనపరిమాణ శాతం తరచూ ద్రవంలో కరిగిన ఘన ద్రావితంచే తయారైన ద్రావణాలకు వాడతారు. ఉదాహరణకు, ఒక 40% w/v పంచదార ద్రావణంలో ప్రతి 100 mL ఫలిత ద్రావణానికి 40 g పంచదార ఉంటుంది.

ఘనపరిమాణ-ఘనపరిమాణ శాతం[మార్చు]

ఘనపరిమాణ-ఘనపరిమాణ శాతం (కొన్నిసార్లు దీనినే ఘనపరిమాణానికి ఘనపరిమాణ శాతం అంటారు, ఇదే క్లుప్తంగా % v/v) ప్రతి 100 mL ఫలిత ద్రావణానికి ద్రావితం పరిమాణాన్ని mL లలో తెలియజేస్తుంది. ఇది ద్రవ-ద్రవ ద్రావణం తయారు చేసేప్పుడు ఎంతో ఉపయోగకరం, ఇంకా వాయువుల మిశ్రమాలకు సైతం దీనిని వాడతారు. ఉదాహరణకు, ఒక 40% v/v ఇథనాల్ ద్రావణంలో ప్రతి 100 mL పూర్తి పరిమాణానికి 40 mL ఇథనాల్ ఉంటుంది. ఈ శాతాలు ఆదర్శ వాయువుల విషయంలో కేవలం కూడదగ్గవి.

నార్మాలిటీ (Normality)[మార్చు]

నార్మాలిటీ లవణాల రసాయనిక స్వభావాన్ని తెలుపుతుంది: ద్రావణంలో, లవణాలు విభిన్న ప్రతిచర్య జాతులుగా విచ్చేదన చెందుతాయి (H+, Fe3+, లేదా Cl-వంటి అయాన్లు). ఒక ద్రావణంలో వివిధ అయానిక్ జాతుల గాఢతలో లోటుపాట్లకు నార్మాలిటీ కారణం అవుతుంది. ఉదాహరణకు, MgCl2వంటి లవణంలో, ప్రతి మోల్ Mg2+లో, రెండు మోల్స్ Cl- ఉంటాయి, కాబట్టి Cl-యొక్క గాఢతను 2 N గా చెబుతారు (చదవడం: "టు నార్మల్"). మరిన్ని ఉదాహరణలు క్రింద ఇవ్వబడ్డాయి. ఇది ఏదైనా ద్రావణంలో ద్రావితంయొక్క గాఢతను కూడా చెప్పవచ్చు. ఒక ద్రావణంయొక్క నార్మాలిటీ అన్నది దాని ప్రతి లీటర్ ద్రావణంలో ద్రావితంయొక్క గ్రాము సమాన భారం యొక్క సంఖ్య. నార్మాలిటీ యొక్క నిర్వచనం ఉద్దేశించిన ఖచ్చిత ప్రతిచర్యపై ఆధారపడుతుంది.

ఉదాహరణకు, హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం (HCl) ఒక మొనోప్రోటిక్ (monoprotic) ఆమ్లం కాబట్టి ఇందులో 1 మోల్ = 1 గ్రాము సమానం ఉంటుంది. ఒక లీటర్ HCl ఆమ్లం యొక్క 1 M సజల ద్రావణం 36.5 గ్రాముల HCl కలిగి ఉంటుంది. దీనిని 1 N (వన్ నార్మల్) HCl ద్రావణం అంటారు. దీనిని క్రింది సూత్రంతో సూచిస్తారు:

 \mbox{normality, } N =\left ( \frac{\mathrm{gram\ equivalents}}{\mathrm{liters\ solution}} \right )

దీనికి విరుద్ధంగా, సల్ఫ్యూరిక్ (sulfuric) ఆమ్లం, డైప్రోటిక్ (diprotic) ఆమ్లం, 2 N సామాన్యంగా 1 M, కానీ pH < 2 అయితే, 2 M గా నిర్వచించవచ్చు, ఇక్కడ ఒకప్పటి-ప్రోటాన్-రహిత జాతి, హైడ్రోజన్ సల్ఫేట్ (hydrogen sulfate), ప్రోటాన్లను కోల్పోదు.

నిర్వచనం[మార్చు]

ఒక నార్మల్ అన్నది ప్రతి లీటర్ ద్రావణానికి ఒక గ్రాము సమానమైన 5 ద్రావితాలు. ఒక గ్రాము సమానం యొక్క నిర్వచనం పూర్ణ సంఖ్యలలో చర్చించిన రసాయనిక ప్రతిచర్య ఆధారంగా మారుతుంది - ఇది సమీకరణాలు, క్షారాలు, రెడాక్స్ (redox) జాతులు, మరియు అవక్షేపకం చెందినా అయాన్లు మరియు సమస్థానీయాలను సూచించవచ్చు.

ఉపయోగాలు[మార్చు]

నార్మాలిటీ అన్నాడు పూర్తి ద్రావితంలో పాల్గొనే ఏకైక అయాన్ను కొలుస్తుందని గమనించడం ఆవశ్యకం. ఉదాహరణకు, ఒక సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ సజల ద్రావణంలో హైడ్రాక్సైడ్ లేదా సోడియం యొక్క నార్మాలిటీ నిర్ణయించవచ్చు, కానీ సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ యొక్క నార్మాలిటీకి అర్థం లేదు . అయినప్పటికీ ఇది తరచూ ఆమ్లాలు లేదా క్షారాల ద్రావణాలను వివరించడానికి ఉపయోగిస్తారు, ఈ సందర్భాలలో నార్మాలిటీ అన్నది H+ లేదా OH అయాన్లను సూచిస్తుందని అర్థం. ఉదాహరణకు, 2 నార్మల్ సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం (H2SO4), అర్థం H+ అయాన్ల నార్మాలిటీ 2, లేదా సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం యొక్క మొలారిటీ 1. ఇదే విధంగా 1 మోలార్ H3PO4కు నార్మాలిటీ 3, ఎందుకంటే అందులో ప్రతి మోల్ PO43-లో మూడు మోల్స్ H+ అయాన్లు ఉంటాయి.

నిర్దిష్ట సందర్భాలు[మార్చు]

ఒక ద్రావణంలోని అయాన్లు వివిధ మార్గాల్లో ప్రతిచర్య చూపవచ్చు కాబట్టి, ద్రావణంలో ప్రతిచర్య జాతుల కొలతగా నార్మాలిటీకి మూడు సామాన్య నిర్వచనాలు ఉన్నాయి.:

  • ఆమ్ల-క్షార రసాయనశాస్త్రంలో, నార్మాలిటీని ద్రావణంలోని ప్రోటాన్లు లేదా హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్ల గాఢత తెలియజేయడానికి వాడతారు. ఇక్కడ, మొలారిటీ నుండి నార్మాలిటీ ఒక పూర్ణ సంఖ్య విలువ తేడాతో ఉంటుంది - ప్రతి ద్రావితం కరిగినప్పుడు ప్రతిచర్య జాతుల n సమానాలు ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఉదాహరణకు: 1 M సజల Ca(OH)2 అన్నది హైడ్రాక్సైడ్లో 2 N (నార్మల్).
  • రెడాక్స్ (redox) ప్రతిచర్యలలో, నార్మాలిటీ అన్నది ఆక్సీకరణ లేదా క్షయీకరణ పదార్ధం, ఇది ఒక మోల్ ఎలెక్ట్రాన్లను ఇవ్వడం లేదా తీసుకోవడం చేస్తుంది. ఇక్కడ, మొలారిటీ నుండి నార్మాలిటీ, ఎంతో సామాన్యంగా ఒక భిన్న విలువ తేడాతో ఉంటుంది. ద్రావణంలో రెడాక్స్ జాతుల నార్మాలిటీ లెక్కకట్టడం కష్టతరం.
  • అవక్షేపక ప్రతిచర్యలలో, నార్మాలిటీ అన్నది ఒక ప్రతిచర్యలో అవక్షేపకం చెందినా అయాన్ల గాఢతను కొలుస్తుంది. ఇక్కడ, నార్మాలిటీ అన్నది తిరిగి మొలారిటీ నుండి ఒక పూర్ణ సంఖ్య తేడాతో ఉంటుంది.

నిజమైన ఉపయోగాలు[మార్చు]

నార్మాలిటీ కొలత టైట్రేషన్లలో (titrations) ఎంతో ఉపయోగం — ఒక ఇవ్వబడిన నిష్పత్తిలో ప్రతిచర్య చూపించే రెండు జాతులలో, తెలిసిన నార్మాలిటీలు కలిగిన ద్రావణాల ఘనపరిమాణాలు కొలిస్తే చాలు, పూర్తి ప్రతిచర్య క్రింది సమీకరణం చూపిస్తుంది:

NaVa=NbVb

కానీ, నార్మాలిటీ అన్నది ఒక ద్రావణం గాఢత యొక్క స్థిరమైన కొలతను నమ్మకంగా చూపలేదు. నార్మాలిటీ యొక్క కొలత ద్రావితం పాల్గొనే ప్రతిచర్యపై ఆధారపడుతుంది కాబట్టి, ఒకే ద్రావిత గాఢత కూడా రెండు వేర్వేరు ప్రతిచర్యలకు రెండు వేర్వేరు నార్మాలిటీలు కలిగి ఉండవచ్చు. ఉదాహరణకు, Mg2+ అన్నది ఒక Cl- అయాన్ సంబంధించి 2 N, కానీ ఒక O2- అయాన్ తో ఇది కేవలం 1 N.

అలాగే, ఒక ద్రావణం యొక్క గాఢత తెలియజేయడానికి నార్మాలిటీ ఉపయోగపడదు. బదులుగా, ఒక ద్రావణాన్ని దాని మొలారిటీ ప్రకారం సూచించాలి, అప్పుడు పై సమీకరణం ఉపయోగించి ఒక ప్రత్యేక టైట్రేషన్ యొక్క నార్మాలిటీ లెక్కకట్టడం సాధ్యమవుతుంది. NIST కూడా ఈ పరిమాణం నిరుపయోగమని, దాని వాడకం కొనసాగించకూడదని చెబుతుంది.

తుల్యాంకాలు[మార్చు]

గాఢతను ప్రతి లీటరుకు తుల్యాంకాలు ఉపయోగించి వ్యక్తపరచడం (లేదా ఇంకా సామాన్యంగా, ప్రతి లీటరుకు మిల్లి-తుల్యాంకాలు) నార్మాలిటీ సూత్రంపై ఆధారపడినది. ఒక నార్మల్ ద్రావణం అన్నది ప్రతి లీటర్ ద్రావణానికి ఒక తుల్యాంకం(Eq/L). తుల్యాంకాలు మరియు మిల్లి-తుల్యాంకాలు ఉపయోగించి గాఢత వ్యక్తపరచడం బలహీనమవుతోంది, కానీ వైద్యపరంగా సీరం (serum) గాఢత mEq/L లో తెలియజేయడం ఇంకా వాడుకలో ఉంది.

ఫార్మల్ (Formal)[మార్చు]

ఫార్మల్ (F) అన్నది మొలారిటీని పోలిన గాఢత కొలత. రసాయనిక సమతౌల్య సమస్యలు పరిష్కరించడానికి కొన్నిసార్లు ఫార్మల్ గాఢత ఉపయోగపడుతుంది. ప్రతి లీటర్ ద్రావణానికి రసాయనాల సూత్రా భారాల ఆధారంగా దీనిని లెక్కకడతారు. ఫార్మల్ మరియు మోలార్ గాఢతల మధ్య తేడా ఏమిటంటే, ఫార్మల్ గాఢత ద్రావణంలో అసలు రసాయనిక సూత్రంలోని మోల్స్ ను, ద్రావణంలో వాస్తవానికి ఉండే జాతులను విస్మరించి సూచిస్తుంది. మరొక వైపు, మోలార్ గాఢత ద్రావనంలోని జాతుల గాఢతను సూచిస్తుంది.

ఉదాహరణకు: ఒక లీటర్ నీటిలో సోడియం కార్బోనేట్ (Na2CO3) కరిగిస్తే, ఆ సమ్మేళనం Na+ మరియు CO32- అయాన్లుగా విచ్చేదనం చెందుతుంది. కొన్ని CO32- నీతితో ప్రతిచర్య చెంది HCO3- and H2CO3లను ఏర్పరుస్తాయి. ద్రావణంయొక్క pH తక్కువైతే, నిజానికి ద్రావణంలో ఏమాత్రం Na2CO3 మిగిలి ఉండదు. కాబట్టి, మనం ద్రావణానికి 1 మోల్ Na2CO3 కల్పిఇనా, అందులో ఆ పదార్ధం 1 M ఉండదు. (అంతకన్నా, అందులో ద్రావణంలోని ఇతర పదార్థాల మొలారిటీ కలిగి ఉంటుంది.) కానీ, అటువంటి ద్రావణాలలో 1 F Na2CO3 ఉంటుందని ఒకసారి చెప్పబడింది.

"పార్ట్స్-పర్ (Parts-per)" సూచిక[మార్చు]

విజ్ఞానశాస్త్రం మరియు సాంకేతికశాస్త్రంలో కొన్ని విభాగాలలో పార్ట్స్-పర్ సూచిక ఉపయోగిస్తారు, ఎందుకంటే అందులో భారాలు లేదా ఘనపరిమాణాల నుండి రసాయనికంగా అవసరమైన నార్మాలిటీ లేదా మొలారిటీలకు మార్పిడి అవసరం లేదు. ఇది ఒక పదార్థంలో మరొక పదార్థంయొక్క పరిమాణాన్ని తెలుపుతుంది, కాబట్టి ద్రవ్యరాశి భిన్నానికి సంబంధించింది. ఇది, కావలసిన పదార్థం పరిమాణంతో ఆ పదార్థపు పరిమాణం మరియు అది కలిగిన పదార్థపు పరిమాణం కలిపితే వచ్చే దాంతో కలిగిన నిష్పత్తి.

  • పార్ట్స్ పర్ హండ్రెడ్ ('%'చే సూచిస్తారు [శాతం సంకేతం], మరియు ఎంతో అరుదుగా 'pph') - అన్నది పూర్తి పరిమాణం 100లో ఇవ్వబడిన పదార్థపు పరిమాణాన్ని సూచిస్తుంది, అవి ఒకటే అయినంతవరకూ కొలత పరిమాణాలతో సంబంధం లేకుండా సూచిస్తుంది. ఉదా. 100 గ్రాములకు 1 గ్రాము. 102లో ఒక భాగం.
  • పార్ట్స్ పర్ థౌజండ్ ('‰'చే సూచిస్తారు [పర్ మిల్లె (per mille) సంకేతం], అప్పుడప్పుడూ 'ppt'చే, కానీ దీనిని ఉపయోగించడం తరచూ పార్ట్స్ పర్ ట్రిలియన్ ను సూచిస్తుంది కాబట్టి అయోమయానికి దారితీసే అవకాశం ఉంది) అన్నది పూర్తి పరిమాణం 1000లో ఇవ్వబడిన పదార్థపు పరిమాణాన్ని సూచిస్తుంది, అవి ఒకటే అయినంతవరకూ కొలత పరిమాణాలతో సంబంధం లేకుండా సూచిస్తుంది. ఉదా. గ్రాముకు 1 మిల్లిగ్రాం, లేదా కిలోగ్రాములు 1 గ్రాం. 103లో ఒక భాగం.
  • పార్ట్స్ పర్ మిలియన్ ('ppm') అన్నది 1,000,000 పూర్తి పరిమాణంలో ఇవ్వబడిన పదార్థపు పరిమాణాన్ని సూచిస్తుంది, అవి ఒకటే అయినంతవరకూ కొలత పరిమాణాలతో సంబంధం లేకుండా సూచిస్తుంది. ఉదా. ప్రతి కిలోగ్రాముకు 1 మిల్లిగ్రాం. 106లో ఒక భాగం.
  • పార్ట్స్ పర్ బిలియన్ ('ppb') అన్నది 1,000,000,000 పూర్తి పరిమాణంలో ఇవ్వబడిన పదార్థపు పరిమాణాన్ని సూచిస్తుంది, అవి ఒకటే అయినంతవరకూ కొలత పరిమాణాలతో సంబంధం లేకుండా సూచిస్తుంది. ఉదా. ప్రతి టన్నుకు 1 మిల్లిగ్రాం. 109లో ఒక భాగం.
  • పార్ట్స్ పర్ ట్రిలియన్ ('ppt') అన్నది 1,000,000,000,000 పూర్తి పరిమాణానికి ఇవ్వబడిన పదార్థపు పరిమాణాన్ని సూచిస్తుంది, అవి ఒకటే అయినంతవరకూ కొలత పరిమాణాలతో సంబంధం లేకుండా సూచిస్తుంది. ఉదా. ప్రతి కిలోటన్నుకు 1 మిల్లిగ్రాం. 1012లో ఒక భాగం.
  • పార్ట్స్ పర్ క్వాడ్రిలియన్ ('ppq') అన్నది 1,000,000,000,000,000 పూర్తి పరిమాణానికి ఇవ్వబడిన పదార్థపు పరిమాణాన్ని సూచిస్తుంది, అవి ఒకటే అయినంతవరకూ కొలత పరిమాణాలతో సంబంధం లేకుండా సూచిస్తుంది. ఉదా. ప్రతి మెగాటన్నుకు 1 మిల్లిగ్రాం. 1015లో ఒక భాగం.

సరళత కొరకు గమనికలు[మార్చు]

సూచిక సౌకర్యం కొరకు ఉపయోగపడుతుంది మరియు కొలత పరిమాణాలు సరళత కొరకు వాడాలి, కానీ సాంకేతిక ప్రచురణలలో కూడా దీనిని తరచూ పాటించరు.

వాతావరణ రసాయనశాస్త్రంలో మరియు వాయు కాలుష్య నిబంధనల్లో, పార్ట్స్ పర్ సూచిక సామాన్యంగా తరువాత v తో సూచిస్తారు, ఉదాహరణకు పరిమాణంలో పార్ట్స్ పర్ మిలియన్ సూచించడానికి, ppmv . ఇది వాయు గాఢతకు మంచిదే (ఉదా., పరిసర వాయువులో కార్బన్ డయాక్సైడ్ యొక్క ppmv) కానీ, వాయుపదార్థాలు కాని ఏరోసోల్ (aerosols), మేఘ బిందువులు, మరియు పరిసర వాయువులో అణు పదార్థములలో, గాధతను సామాన్యంగా μg/m3 లేదా mg/m3గా వ్యక్తపరుస్తారు (ఉదా., పరిసర వాయువులో ఘన మీటరుకు μg లేదా or mgల అణువులు). ఇలా వ్యక్తపరచడం ద్వారా వాయువు యొక్క సాంద్రత తద్వారా భారంపై ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనంయొక్క ప్రభావం గమనించవలసిన అవసరం ఉండదు.

ఈ ఉపయోగం సాధారణంగా ఎన్నో ప్రత్యేక విజ్ఞాన విభాగాల్లో మరింత స్థిరమైంది, దీంతో కొందరు పరిశోధకులు వారి స్వంత ఉపయోగమే సరియైనది అని భావిస్తారు (ద్రవ్యరాశి/ద్రవ్యరాశి, ఘనపరిమాణం/ఘనపరిమాణం లేదా ఇతరములు). ఇది, తద్వారా, వారు తమ వాడుకను పరిశోధనలో చెప్పకపోవడానికి, మరియు ఇతరులు దాంతో వారి ఫలితాలను అపార్థం చేసుకోవడానికి ఉపయోగిస్తాయి. ఉదాహరణకు, విద్యుద్రసాయనవేత్తలు తరచూ ఘనపరిమాణం/ఘనపరిమాణం వాడతారు, అలాగే రసాయన సాంకేతికవేత్తలు ద్రవ్యరాశి/ద్రవ్యరాశి ఇంకా ఘనపరిమాణం/ఘనపరిమాణంలను వాడవచ్చు. ఎన్నో విద్యా పత్రాలు ఇతరత్రా అద్భుతంగా ఉన్నప్పటికీ, వాటి పార్ట్స్ పర్ సూచికను తెలపడంలో విఫలమవుతాయి. వాయువుల గురించి వివరించేప్పుడు గాఢతను ద్రవ్యరాశి/ద్రవ్యరాశి లేదా ఘనపరిమాణం/ఘనపరిమాణంలలో వ్యక్తపరచడం మధ్య ఎంతో వ్యత్యాసం ఉంటుంది, అందువలన ఏది వాడుతున్నామన్నది తెలియజేయడం ముఖ్యం. ఉదాహరణకు ఘనపరిమాణపు ppm మరియు ద్రవ్యరాశి లేదా భారపు ppmల మధ్య తేడాను ppmv లేదా ppmw ఉపయోగించి వ్యక్తపరచడం ఎంతో సులభం.

గాఢత కొలతల పట్టిక[మార్చు]

తరచూ వాడే సాంద్రత యొక్క ప్రమాణములు
కొలత సంజ్ఞామానం వర్గ సూత్రం ప్రత్యేకమైన ఏకాంశం
అణుప్రాయ శాతం (A) at.% \left ( \frac{\rm number~of~atoms~of~dopant \times 100}{\rm number~of~atoms~of~solution} \right ) %
అణుప్రాయ శాతం(B) at.% \left ( \frac{\rm number~of~atoms~of~dopant \times 100}{\rm number~of~substitutable~atoms~of~solution} \right ) %
ద్రవ్యరాశి శాతం wt% \left ( \frac{\mathrm{grams\ solute} \times 100}{\mathrm{grams\ solution}} \right ) %
ద్రవ్యరాశి-పరిమాణ శాతం - \left ( \frac{\mathrm{grams\ solute} \times 100}{\mathrm{milliliters\ solution}} \right ) % though strictly  %g/mL
పరిమాణ-పరిమాణ శాతం vol% \left ( \frac{\mathrm{milliliters\ solute} \times 100}{\mathrm{milliliters\ solution}} \right ) %
మోలారిటీ M \left ( \frac{\mathrm{moles\ solute}}{\mathrm{liters\ solution}} \right ) mol/L (or M or mol/dm3)
మోలినిటి - \left ( \frac{\mathrm{moles\ solute}}{\mathrm{kilograms\ solution}} \right ) mol/kg
మోలాలిటి M \left ( \frac{\mathrm{moles\ solute}}{\mathrm{kilograms\ solvent}} \right ) mol/kg (or m**)
మోలార్ భిన్నం χ (chi) \left ( \frac{\mathrm{moles\ solute}}{\mathrm{moles\ solution}} \right ) డెసిమల్
ఫార్మల్ F \left ( \frac{\mathrm{moles\ undissolved\ solute}}{\mathrm{liters\ solution}} \right ) mol/L (or F)
నార్మాలిటి N \left ( \frac{\mathrm{gram\ equivalents}}{\mathrm{liters\ solution}} \right ) ఎన్
పార్ట్స్ పర్ హండ్రెడ్ % (or pph) \left ( \frac{\mathrm{decagrams\ solute}}{\mathrm{kilograms\ solution}} \right ) dg/kg
పార్ట్స్ పర్ హండ్రెడ్ ‰ (or ppt*) \left ( \frac{\mathrm{grams\ solute}}{\mathrm{kilograms\ solution}} \right ) g/kg
పార్ట్స్ పర్ మిలియన్ ppm \left ( \frac{\mathrm{milligrams\ solute}}{\mathrm{liters\ solvent}} \right ) mg/L
పార్ట్స్ పర్ బిలియన్ ppb \left ( \frac{\mathrm{micrograms\ solute}}{\mathrm{kilograms\ solution}} \right ) µg/kg
పార్ట్స్ పర్ ట్రిలియన్ ppt* \left ( \frac{\mathrm{nanograms\ solute}}{\mathrm{kilograms\ solution}} \right ) ng/kg
పార్ట్స్ పర్ క్వాడ్రిలియన్ ppq \left ( \frac{\mathrm{picograms\ solute}}{\mathrm{kilograms\ solution}} \right ) pg/kg

* ఎంత 'ppt' అనేది 'పార్ట్స్ పర్ ట్రిలియన్' ను ఉపయోగించినప్పటికీ, ఒక్కో సందర్భంలో 'పార్ట్స్ పర్ థౌసండ్' కూడా వాడబడును. ఒక్కోసారి 'ppt' అవక్షేపంకి సంకేతాక్షరముగా వాడబడును.

** వాడుకలో ఏకాంశ చిహ్నాలు.

వీటిని కూడా చూడండి[మార్చు]

  • రసాయన సమానత్వం
  • క్రమంగా పలచబడు
  • మూలాధార, చీలికలు మరియు విషయనిర్వహణ రూపకల్పనల శాతానికి రూపకల్పనలు

సూచికలు[మార్చు]

  1. "NIST Guide to SI Units". Retrieved 2007-09-03. 
  2. Myron Kaufman (2002). Principles of thermodynamics. CRC Press. p. 213. ISBN 0-8247-0692-7 
  3. "NIST Guide to SI Units". Retrieved 2007-12-17. 
  4. Prof. N. De Leon. [xxx "Concentration: Weight/Weight %"] Check |url= scheme (help) (HTML). C101 Class Notes. Indiana University Northwest. Retrieved 2009-11-07. 
  • గమనిక(1): పైన చూపబడిన పట్టిక ద్రావకాలు మరియు ద్రవాలు పరంగా వివరించబడినది; ఐనప్పటికీ చూపబడిన యీ యొక్క ఏకాంశాలు తరచూ ఇతర మిశ్రమాలకు కూడా వర్తిస్తాయి.
  • గమనిక(2): బిలియన్, ట్రిలియన్, మరియు క్వాడ్రలియన్ యొక్క వాడకం షార్ట్ స్కేల్ పదాలను అనుసరిస్తాయి.

మూస:Chemical solutions

"http://te.wikipedia.org/w/index.php?title=గాఢత&oldid=813956" నుండి వెలికితీశారు