Περιεκτικότητα διαλύματος στα εκατό βάρος προς βάρος (% w/w) 🧪

Γιατί χρειαζόμαστε την περιεκτικότητα

Όταν πίνεις ένα αναψυκτικό, η γεύση του είναι ίδια είτε πιεις μια γουλιά είτε πιεις τη μισή ή ολόκληρη την ποσότητά του. Αυτό συμβαίνει επειδή το αναψυκτικό είναι ομογενές διάλυμα, δηλαδή έχει την ίδια σύσταση σε όλη τη μάζα του.

Στην ετικέτα ενός αναψυκτικού με βάση το χυμό μανταρινιού διαβάζουμε τα συστατικά του: νερό, χυμός φυσικού μανταρινιού 8%, κτλ. Η έκφραση αυτή μας λέει πόσο "συμπυκνωμένο" είναι το διάλυμα ως προς ένα συστατικό του — αυτό ακριβώς εκφράζει η περιεκτικότητα.

Ο ορισμός της περιεκτικότητας % w/w

Η έκφραση 8%, που στην ολοκληρωμένη της μορφή γράφεται 8% w/w, δηλώνει την περιεκτικότητα ενός διαλύματος στα εκατό βάρος προς βάρος και είναι συντομογραφία της σχέσης:

\%\ w/w = \frac{\text{μάζα διαλυμένης ουσίας (g)}}{\text{μάζα διαλύματος (g)}} \times 100

Η περιεκτικότητα διαλύματος στα εκατό βάρος προς βάρος εκφράζει τη μάζα σε g της διαλυμένης ουσίας που περιέχεται ανά 100 g διαλύματος. Συμβολίζεται με % w/w (το w προέρχεται από το αγγλικό weight = βάρος).

Η περιεκτικότητα υπολογίζεται σε όλα τα μείγματα, άρα και σε όλα τα διαλύματα. Για να προσδιορίσουμε την περιεκτικότητα % w/w ενός διαλύματος, πρέπει να γνωρίζουμε:

τη μάζα της διαλυμένης ουσίας, και
τη μάζα του διαλύματος που την περιέχει.

Στην ετικέτα κάθε προϊόντος

Στη συσκευασία τροφίμων και άλλων προϊόντων αναγράφονται οι ουσίες που περιέχει το μείγμα, καθώς και οι ποσότητές τους στα 100 g ή στα 100 mL του προϊόντος. Έτσι μπορείς πάντα να συγκρίνεις δύο προϊόντα με βάση την περιεκτικότητά τους σε ένα συστατικό.

Παρασκευή διαλύματος 1% w/w

Σε ποτήρι ζέσεως βάζουμε 1 g ζάχαρη. Προσθέτουμε νερό, μέχρι το μείγμα να γίνει 100 g συνολικά, και αναδεύουμε με γυάλινη ράβδο μέχρι να διαλυθεί όλη η ζάχαρη. Έτσι παρασκευάσαμε 100 g διάλυμα ζάχαρης.

Στο πείραμα αυτό παρασκευάσαμε διάλυμα που περιέχει 1 g ζάχαρη σε κάθε 100 g διαλύματος. Άρα η περιεκτικότητα του διαλύματος είναι 1% βάρος προς βάρος και συμβολίζεται 1% w/w.

Εφαρμογή 1: Υπολογισμός περιεκτικότητας διαλύματος

Διαλύουμε 3 g ζάχαρη σε λίγο νερό και προσθέτουμε κι άλλο νερό, μέχρι η μάζα του διαλύματος να γίνει 150 g. Ποια είναι η περιεκτικότητα βάρος προς βάρος του διαλύματος αυτού;

Για το διάλυμα αυτό ισχύει:

\%\ w/w = \frac{3\ g}{150\ g} \times 100 = 2\%\ w/w

Άρα η περιεκτικότητα του νέου διαλύματος είναι 2% w/w.

Εφαρμογή 2: Υπολογισμός σύστασης διαλύματος με γνωστή περιεκτικότητα

Ένα διάλυμα ζάχαρης έχει περιεκτικότητα 4% w/w. Σε 200 g διαλύματος, πόσα g ζάχαρη και πόσα g νερό περιέχονται;

Για το διάλυμα αυτό ισχύει η αναλογία:

\frac{4\ g\ ζάχαρη}{100\ g\ διάλυμα} = \frac{x\ g\ ζάχαρη}{200\ g\ διάλυμα}

x = \frac{4 \times 200}{100} = 8\ g\ ζάχαρη

Δηλαδή στα 200 g διαλύματος περιέχονται 8 g ζάχαρη, άρα η υπόλοιπη μάζα είναι νερό:

200\ g - 8\ g = 192\ g\ νερό

Μην μπερδεύεις τη μάζα διαλύματος με τη μάζα διαλύτη

Στον τύπο της % w/w, ο παρονομαστής είναι η μάζα ολόκληρου του διαλύματος (διαλύτης + διαλυμένη ουσία), όχι μόνο η μάζα του διαλύτη (π.χ. του νερού). Για να παρασκευάσεις 100 g διαλύματος ζάχαρης 5% w/w, διαλύεις 5 g ζάχαρη σε τόσο νερό ώστε το σύνολο να γίνει 100 g — δηλαδή περίπου 95 g νερό, όχι 100 g νερό επιπλέον.

Δοκίμασε το

Πόσα g ζάχαρη και πόσα g νερό περιέχονται σε 500 g διάλυμα ζάχαρης με περιεκτικότητα 5% w/w;

Αν βρεις 25 g ζάχαρη και 475 g νερό, έχεις απαντήσει σωστά.