密度とコンセントレーションの違い

密度と濃度の決定的な違いは、物質の密度が与えられた体積中の物質の量のみに依存するのに対し、濃度は物質とその中の化合物の量に依存することである...。

密度と濃度の決定的な違いは、物質の密度が与えられた体積中の物質量のみに依存するのに対し、濃度は物質量とその中の化合物に依存することである。

密度と濃度は、化学や材料科学の分野で議論される基本的かつ重要なテーマです。したがって、密度と濃度の違いを論じる前に、これらの概念を十分に理解しておく必要がある。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. 密度とは 3. 濃度とは 4. 並べて比較 - 密度と濃度を表形式で示す 5. まとめ

密度は何ですか？

密度は、物質の重要な特性である。質量に直結している。そのため、質量に対する明確な理解が不可欠です。したがって、質量は物体の慣性の尺度である。密度とは、最も原始的な形では、単位体積あたりの質量のことである。

質量分布が一様なバルク材料では、物体の総質量を占める総体積で割ることでこのパラメータを算出することができる。しかし、質量が一様に分布していない場合、より高度な方法で密度を測定する必要があります。

図01：一般的な液体と固体の異なる密度を含む密度カラム

さらに、物質の浮きを密度で簡単に表現することができる。ここでいう浮遊とは、所定の流体よりも密度の高い流体や均質な固体が、所定の流体に沈むことを意味します。したがって、流体や均質な固体の密度が与えられた流体の密度より小さければ、与えられた流体上に浮くことになります。さらに、2つの流体の密度を比較するために、相対密度という言葉を定義することができる。これは2つの密度の比であり、単なる数字に過ぎない。

コンセントレーションは何ですか？

濃度は化学のもう一つの重要な概念である。定性的に言えば、濃度は溶液中の化合物の量である。集中力にはいくつかの種類があり、定義することができます。例えば、質量濃度は、ある化合物の単位体積あたりの質量を示す。多くの場合、このパラメータの単位はg/dm3であるが、他の単位もいくつかある。

また、モル濃度は単位体積中にある化合物のモル数である。同様に、数濃度とは、ある化合物の単位体積中に含まれる分子の数である。単位はdm-3（1立方デシメートル当たり）です。体積濃度は、混合前の全化合物の総体積のうち、対象となる化合物の体積分率である。

図02：濃度の違いによる溶液の色の変化

これらの濃度項はすべて相互に関連しており、ある化合物の質量濃度を相対分子量で割ることでモル濃度を求めることができる。

同様に、モル濃度にアボガドロ数を乗じることで、数濃度を求めることができる。圧力濃度の導出には、理想気体の方程式が必要である。一方、濃度をppm（パーツパーミリオン）で表すこともできます。小さな濃度を表現するときにとても便利な形です。さらに、不溶性固体の濃度は体積に関係なく一定である。