Volymfraktion och volymprocent

Vi går i denna artikeln igenom hur man beskriver en halt i form av volymfraktion och volymprocent.

 

Volymfraktion

Volymfraktion är ett sätt att uttrycka hur stor del (fraktion) ett visst ämne utgör av en större volym. Definitionen för volymfraktionen av ett ämne A är

\(\mathrm{Volymfraktion\,=\,\frac{Volym\:av\:A}{Total\:volym}}\,,\)

eller om vi vill använda matematiska beteckningar:

\( \phi(\mathrm{A}) = \frac{{V}(\mathrm{A})}{{V}(\mathrm{total})}\,,\)

där den grekiska bokstaven "fi", φ, betecknar volymfraktion. Eftersom volymfraktionen är en kvot av två volymer och vi därför får samma enhet i både täljare och nämnare (som tar ut varandra) saknar den enhet.

 

Beteckningar

En gammal (och något förvirrande) beteckning på volymfraktion/volymprocent är v/v%. Den är fullt acceptabel att använda och är minst lika vanlig som φ, men det kan likväl vara bra att känna till att den sistnämna är den mest korrekta. Värt att notera att man vanligen inte använder någon beteckning alls på gymnasienivå, utan att man i stället helt enkelt bara skriver "volymfraktion(en)" i de beräkningar där begreppet används.

 

Volymprocent

Precis som man i många andra sammanhang föredrar att uttrycka andelar i form av procent i stället för ett decimaltal, kan också volymfraktion uttryckas som ett procenttal. Då kallar man ofta det volymprocent. Rent matematiskt erhålls volymprocenten genom att multiplicera kvoten av volymen ämne och den totala volymen med 100 %. Skriver vi om defintionen för volymfraktion så att den direkt ger volymprocent får vi

\({\phi}(\mathrm{A}) = \frac{{V}(\mathrm{A})}{{V}(\mathrm{total})}\,\cdot\,100\%\,\,.\)

Antag att vi har en lösning med volymen 10 ml, där 1 ml utgörs av ett ämne A. Detta kan uttryckas på flera sätt:

Volymfraktionen av A är 0,1
Volymfraktionen av A är 10 %
Volymprocenten av A är 10 %
Lösningen innehåller 10 volym-% A.

 

Problematik

Volymfraktioner är inte alltid lätta att arbeta med på grund av att alla vätskeblandningar inte är ideala. Om vi blandar 50 ml vatten med 50 ml etanol så kommer den resulterande vätskan att ha en volym som är ungefär 96 ml. Detta gör det svårt att använda begreppet volymfraktion rent praktiskt. I fall där en blandning inte är ideal är det ofta en bra idé att använda sig av massfraktion.

 

Användning

Volymprocent används ofta tillsammans med densitet för att bestämma hur stor massa av ett intressant ämne som finns i en viss volym av en blandning.

 

Övningsuppgifter

ÖvningsuppgiftSvarLösning
Koncentrerad saltsyra har en volymprocent (volymfraktion) på ungefär 37 %. Hur stor volym ren saltsyra finns det i 100 ml koncentrerad saltsyra?
Det finns 37 ml ren saltsyra i 100 ml koncentrerad saltsyra.

Vi känner till volymfraktionen och den totala volymen. Alltså kan vi använda defintionen av volymfraktion,

\({\phi}(\mathrm{HCl})=\frac{{V}(\mathrm{HCl})}{{V}(\mathrm{total})}\,,\)

som i omskriven form ger att

\({V}(\mathrm{HCl})={\phi}(\mathrm{HCl})\,\cdot\,{V}(\mathrm{total})=\mathrm{0,37\,\cdot\,100\,ml=37\,ml}\,.\)

Svar: Det finns 37 ml ren saltsyra 100 ml koncentrerad saltsyra.


Artikeln skriven av Matias Ekstrand. Lämna feedback / ställ en fråga.
Publicerad 5 augusti 2010. Senast uppdaterad 4 juni 2016.

Kommentarer är stängda