Fraction massique

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La fraction massique w est une grandeur utilisée en chimie et en métallurgie pour représenter la composition d'un mélange ou d'un alliage, en indiquant la proportion de chaque composant (ingrédient) dans le mélange. La fraction massique wi du composant i est le rapport de la masse mi de ce composant à la masse mtot du mélange[1] :

La fraction massique est comprise entre 0 et 1, et la somme des fractions massiques des divers composants vaut, si la liste est exhaustive, exactement 1. Notons que cette contrainte, dite de fermeture, implique sur les plans mathématique et statistique le recours à une approche algébrique non vectorielle, dite d'analyse des données compositionnelles (en).

En la multipliant par 100, on obtient le pourcentage massique, noté généralement pour lever toute ambigüité (par rapport à d'autres unités adimensionnelles), « % mas » (également « % m », « % poids » ou « % pds ») :

1 % mas = 1 g pour 100 g = 1 kg pour 100 kg

Cette unité est simple à utiliser et à comprendre, elle permet de décrire simplement la manière de fabriquer un mélange : il suffit de peser les composants. Cependant, elle ne reflète pas les proportions de nombres d'atomes ou de molécules ; lorsque cette information est importante, on utilise plutôt les pourcentages atomiques (« % at »). Ces grandeurs (pourcentage et fraction) sont adimensionnelles.

Relation entre fraction massique et concentration massique[modifier | modifier le code]

La conversion de la concentration massique du composant i, notée ρi, vers la fraction massique , est donnée par :

ρ désigne la masse volumique du mélange.

Références[modifier | modifier le code]

  1. (en) « mass fraction, w », Compendium of Chemical Terminology [« Gold Book »], IUPAC, 1997, version corrigée en ligne :  (2006-), 2e éd.