质量浓度

在化学中，质量浓度（mass concentration，\rho_i 或 \gamma_i）定义为组分 的质量 除以相应混合物的体积 （包括 的体积）：

:\rho_i = \frac {m_i}{V}

质量浓度常应用于流体混合物，一般可解释作：以“单位流体体积所含物质的质量”来表示“该物质在流体中的浓度”。生活上的运用如空气中的污染物浓度，就是用质量浓度作为计量单位。

对于纯物质（相对于混合物）而言，质量浓度就相当于该纯物质的质量除以体积，即纯物质的密度；由此推演，质量浓度用于混合物的情况下，可视作混合物中某组分的密度。由于质量浓度的符号是 \rho_i，为避免与组分 自身密度 \rho 混淆，有时用 \gamma_i 来表示组分 的质量浓度。

单位
质量浓度的 SI 单位是 kg/m3（千克/立方米），与 mg/mL 和 g/L 相同。其他单位有 g/(100 mL)，与 g/dL（克/分升）相同；以及 g/L（克/升）也常用。

性质
温度的影响
温度发生变化时，混合物的体积会发生膨胀，质量浓度随之下降。在温度变化较小时，混合物的体积和温度呈线性关系，故质量浓度可以通过下式进行估算：
:\rho_i = \frac {{\rho_{i,T_0}}}
此处的\rho_{i,T_0} 是参考温度下的质量浓度，而\alpha 是混合物的热膨胀系数。
归一化关系
混合物中各组分的质量浓度的和等于混合物的密度\rho
: \rho = \sum_i \rho_i \,
与偏微比容的关系
各组分的质量浓度和偏微比容的乘积之和为
:\sum_i \rho_i \cdot \bar{v_i} = 1
和纯组分密度的关系
某组分的质量浓度和其自身密度的关系为：
:\rho_i = \rho_i^* \frac{V_i}{V}\,
此处 \rho_i^* 是该组分自身的密度，V_i 是该组分混合之前所占的体积。

和其他浓度的关系
和摩尔浓度的关系
摩尔浓度c_i 和质量的浓度的转化关系如下：
:c_i = \frac{n_i}{V_i}=\frac{m_i}{M_iV_i}=\frac{\rho_i}{M_i}
此处M_i是组分i的摩尔质量。

和质量百分浓度的关系
质量百分浓度w_i和质量浓度的转化关系如下：
: w_i =\frac{m_i}{m}=\frac{\rho_iV}{\rho V}=\frac{\rho_i}{\rho}

与摩尔分数的关系
摩尔分数x_i和质量浓度的换算式为
: x_i =\frac{n_i}{n}=\frac{\frac{m_i}{M_i}}{\frac{m}{M} }= \frac{\frac{\rho_iV}{M_i}}{\frac{\rho V}{M} }=\frac{\rho_i}{\rho} \cdot \frac{M}{M_i}
M 指的是混合物的平均摩尔质量。

和重量摩尔浓度的关系
对于两组分的混合物, 重量摩尔浓度 b_i等于
:b_i = \frac{\rho_i}{M_i (\rho - \rho_i)}

参考文献
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