द्रव्यमान अंश (रसायन विज्ञान)

रसायन विज्ञान में, मिश्रण के भीतर किसी पदार्थ का द्रव्यमान अंश उस पदार्थ के द्रव्यमान $$m_i$$ का मिश्रण के कुल द्रव्यमान $$m_\text{tot}$$ का अनुपात $$w_i$$ (वैकल्पिक रूप से निरूपित $$Y_i$$) होता है। सूत्र के रूप में व्यक्त किया गया द्रव्यमान अंश है-


 * $$w_i = \frac {m_i}{m_\text{tot}}.$$

क्योंकि किसी मिश्रण के संघटकों के अलग-अलग द्रव्यमानों का योग $$m_\text{tot}$$ होता है, तो उनके द्रव्यमान अंशों का योग एक होता है।


 * $$\sum_{i=1}^{n} w_i = 1.$$

द्रव्यमान अंश को 100 के भाजक के साथ द्रव्यमान के प्रतिशत के रूप में भी व्यक्त किया जा सकता है (वाणिज्यिक संदर्भों में प्रायः वजन द्वारा प्रतिशत कहा जाता है, संक्षिप्त wt%, द्रव्यमान बनाम वजन देखें)। यह आयाम रहित आकार के मोल अंश (मोलों द्वारा प्रतिशत, मोल%) और आयतन अंश (आयतन द्वारा प्रतिशत, वॉल्यूम%) में मिश्रण की संघटक को व्यक्त करने का एक तरीका है।

जब यौगिकों या अन्य पदार्थों के स्थान पर रुचि की व्यापकता विशिष्ट रासायनिक तत्वों की होती हैं, तो शब्द द्रव्यमान अंश भी तत्व के द्रव्यमान के अनुपात को प्रतिरूप के कुल द्रव्यमान के अनुपात में संदर्भित कर सकता है। इन संदर्भों में एक वैकल्पिक शब्द द्रव्यमान प्रतिशत संघटक है। किसी यौगिक में किसी तत्व के द्रव्यमान अंश की गणना यौगिक के अनुभवजन्य सूत्र या उसके रासायनिक सूत्र से की जा सकती है।

शब्दावली
प्रतिशत सांद्रता इस मात्रा को संदर्भित नहीं करती है। यह अनुचित नाम बना रहता है, विशेषकर प्रारंभिक पाठ्यपुस्तकों में। जीव विज्ञान में, इकाई "%" को कभी-कभी (गलत तरीके से) द्रव्यमान सांद्रता को दर्शाने के लिए उपयोग किया जाता है, जिसे द्रव्यमान/आयतन प्रतिशत भी कहा जाता है। 100 एमएल (mL) विलयन के अंतिम आयतन में घुलित 1 ग्राम विलेय के विलयन को "1%" या "1% m/v" (द्रव्यमान/मात्रा) के रूप में लेबल किया जाएगा। यह गलत है क्योंकि इकाई "%" का उपयोग केवल आयाम रहित मात्राओं के लिए किया जा सकता है। इसके स्थान पर, सांद्रता को केवल जी/एमएल (g/mL) की इकाइयों में दिया जाना चाहिए। प्रतिशत विलयन या प्रतिशतता विलयन इस प्रकार द्रव्यमान प्रतिशत विलयन (m/m, m%, या द्रव्यमान विलेय/द्रव्यमान मिश्रण के बाद कुल द्रव्यमान), या आयतन प्रतिशत विलयन (v/v, v%, या मिश्रण के बाद कुल विलयन का आयतन विलेय प्रति आयतन) के लिए सर्वोत्तम आरक्षित शब्द हैं। बहुत अस्पष्ट शब्द प्रतिशत विलयन और प्रतिशत विलयन बिना किसी अन्य विशेषण के कभी-कभी सामने आते रहते हैं।

थर्मल इंजीनियरिंग में, वाष्प की गुणवत्ता भाप में वाष्प के द्रव्यमान अंश के लिए उपयोग की जाती है।

मिश्र धातुओं में, विशेष रूप से उत्कृष्ट धातु में, मिश्र धातु में उत्कृष्ट धातु के द्रव्यमान अंश के लिए सूक्ष्मता शब्द का प्रयोग किया जाता है।

गुण
जब तक अवस्था परिवर्तन नहीं होता है तब तक द्रव्यमान अंश तापमान से स्वतंत्र होता है।

मिश्रण अनुपात
दो शुद्ध घटकों के मिश्रण को उनके (द्रव्यमान) मिश्रण अनुपात $$r_m = \frac{m_2}{m_1}$$ का परिचय देते हुए व्यक्त किया जा सकता है। तब घटकों का द्रव्यमान अंश होगा-


 * $$\begin{align}

w_1 &= \frac{1}{1 + r_m}, \\ w_2 &= \frac{r_m}{1 + r_m}. \end{align}$$ द्रव्यमान अनुपात घटकों के द्रव्यमान अंशों के अनुपात के बराबर होता है।


 * $$\frac{m_2}{m_1} = \frac{w_2}{w_1}$$

अंश और हर दोनों को घटकों के द्रव्यमान के योग द्वारा विभाजित करने के कारण।

द्रव्यमान सान्द्रता
किसी विलयन में किसी घटक का द्रव्यमान अंश उस घटक ρi (मिश्रण में उस घटक का घनत्व) की द्रव्यमान सांद्रता और विलयन के घनत्व $$\rho$$ का अनुपात होता है।


 * $$w_i = \frac{\rho_i}{\rho}.$$

मोलर सांद्रता
मोलर सांद्रता का संबंध ऊपर से द्रव्यमान और मोलर सांद्रता के बीच के संबंध को प्रतिस्थापित करने जैसा है।


 * $$w_i = \frac{\rho_i}{\rho} = \frac{c_i M_i}{\rho},$$

जहां $$c_i$$ मोलर सांद्रता है, और $$M_i$$ घटक $$i$$ का मोलर द्रव्यमान है।

द्रव्यमान प्रतिशत
द्रव्यमान प्रतिशत को द्रव्यमान अंश को 100 से गुणा करके परिभाषित किया जाता है।

मोल अंश
मोल अंश $$x_i$$ की गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है।


 * $$x_i = \frac{w_i}{M_i} \bar{M},$$

जहां $$M_i$$ घटक $$i$$ का मोलर द्रव्यमान है, और $$\bar{M}$$ मिश्रण का औसत मोलर द्रव्यमान है।

मोलर द्रव्यमान उत्पादों की अभिव्यक्ति का प्रतिस्थापी,


 * $$x_i = \frac{\frac{w_i}{M_i}}{\sum_j \frac{w_j}{M_j}}.$$

स्थानिक भिन्नता और प्रवणता
स्थानिक रूप से गैर-समान मिश्रण में, द्रव्यमान अंश प्रवणता प्रसार की घटना को जन्म देती है।

यह भी देखें

 * द्रव्यमान प्रवाह अंश।