Kimyasal Konsantrasyon Ve İçeriği
16. yüzyıl hekim ve simyacısı Paraselsus, “zehir dozdadır” diyordu. Diğer bir deyişle zehirliliğin bir kimyasalın konsantrasyonuna bağlı olduğunu söylüyordu. “Aşırıya kaçıldığında, su bile zehirlidir. Bir pikogram düzeyinde (10 g) olduğu sürece ise ölümcül sinir gazları bile zararsızdır.”
Bu sözler de, 1957’de elektron yakalama dedektörünü (ECD) icat eden, çevreci ve kimyacı James Loelock’a ait. Dedektörün ilk tespiti, tarım ilanı DDT ve kloroflorokarbonlar (CFC’ler) gibi çevre kirleticilerin küresel yayılımıydı. Lovelock ayrıca ECD’yi kullanan pek çok bilimcinin elde ettiği bilimsel kanıtlarla da desteklenen önemli Gaia teorisini gerçekleştirdi.
Medyada konsantrasyon genellikle milyonda parça (ppm) veya milyarda parça (ppb) biçiminde ifade edilir. Örneğin, atmosferik karbondioksit konsantrasyonu, 2005’te 381 ppm’ydi (endüstri devriminden önce bu değer 275 ppm’ydi). Alkol söz konusu olduğunda konsantrasyon hacim başına alkol yüzdesi biçiminde belirtilir.
Buna göre şarap genellikle hacim başına yüzde 11-15, sert içkiler ise yüzde 40 ve üzerinde alkol içerir. Polen konsantrasyonunda kamuya duyurulan polen sayısı ise, bir kübik metre havanın içerdiği polen tanelerinin sayısını ifade eder. Bir diğer konsantrasyon örneği de yakıttaki oktandır. Anti- vuruntu derecelemesi diye de bilinir. (“Vuruntu” motorun erken yakıt ateşlemesinden kaynaklanan gürültülü arızasını ifade eder.)
Benzinin derecelemesi, tek silindirli, dört zamanlı, kıvılcım ateşlemeli motorlardaki performansının, iki referans yakıtın harmanıyla karşılaştırılması sonucu elde edilir: Vuruntuya dirençli hidrokarbon izooktan ve vuruntuyu meydana getiren hidrokarbon heptan. Teste tabi tutulan yakıt ile referans harmanın performansı uyum sağladığında, yakıtın oktan numarası, izooktanın, referans izooktan-heptan karışımı içindeki hacimsel yüzdesine karşılık gelir. Oktan numarası ne kadar büyükse, yakıtın vuruntusu o kadar düşüktür (ve yakıt o derece pahalıdır).
Çözünen Maddenin Miktarı
Bilimciler genelde konsantrasyonu, sıvı veya gaz çözücünün içinde çözünen maddenin miktarını temel alarak, farklı bazı birimlerle de ölçerler. En yaygın kullanılanları şunlardır: Çözücünün birim hacmine düşen madde miktarı, ve çözücünün birim kitlesine düşen madde miktarı.
Madde miktarı (SI sisteminde) molle ölçüldüğü için bilimsel konsantrasyon birimleri genellikle litre başına mol veya kilogram başına mol biçimindedir. Maddenin miktarı mevcut temel birimlerin (atomlar, moleküller, iyonlar, elektronlar vb.) sayısına bağlıdır. bir moldeki temel birimlerin sayısı tüm maddelerde aynıdır.
Dolayısıyla mol, karbonun en yaygın izotopu olan karbon-12’nin 12 gramındaki atomlar kadar temel birimleri içeren madde miktarına eşit olacak şekilde belirlenmiştir. Bir moldeki birimlerin sayısı, Avogadro sayısı diye bilinir. Bu isim, daha sonra mol diye anılacak olan kavramı ilk kez takdir eden fizikçi Amedo Avogadro’da gelir. Deneysel olarak belirlenen ve 6×10’un biraz üzerinde olan Avogadro sayısı oldukça büyüktür.