Jonstyrka

Jonstyrkan är ett mått på innehållet av lösta joner i lösningar (till exempel vatten). Den används inom kemin bland annat i samband med beräkningar av aktivitetskoefficienter för kemisk jämvikt. Jonstyrkan I definieras så här:

$I={\begin{matrix}{\frac {1}{2}}\end{matrix}}\sum _{{\rm {B}}=1}^{n}c_{\rm {B}}z_{\rm {B}}^{2}$

där c_B är koncentrationen av jon B i mol/l, z_B är jonens laddning, och summan går över alla joner i lösningen. För en natriumkloridlösning, där de ingående jonernas laddning = 1, är jonstyrkan lika med koncentrationen i mol/l. Däremot för till exempel en lösning bestående av magnesiumsulfat, MgSO₄, blir jonstyrkan högre (fyra gånger högre i detta fall eftersom jonernas laddning är 2 respektive -2).

I icke-ideala lösningar, som till exempel i lösningar med mycket höga jonstyrkor (i storleksordningen 1 mol/l eller högre), är det bättre att använda molaliteter (d.v.s. halt i mol per kg lösningsmedel) i stället för koncentrationer. Jonstyrkan definieras i detta fall som:

$I={\begin{matrix}{\frac {1}{2}}\end{matrix}}\sum _{{\rm {B}}=1}^{n}m_{\rm {B}}z_{\rm {B}}^{2}$

där m_B står för molaliteten av jon B.

Hur mycket molalitetsbeloppet avviker från molaritetsbeloppet kan exemplifieras med en kaliumkloridlösning med koncentrationen 1,00 mol/l som har halten cirka 7,14 % eller molaliteten cirka 1,03. Lösningens vattenkoncentration är 969,8 g/l.

Jonstyrka i vatten - några exempel

Typ av vatten	Jonstyrka (mol/l)
Avjoniserat vatten	0,0000001
Svenska sjöar (oligotrofa)	0,0004-0,001
Svenska sjöar (eutrofa)	0,003-0,01
Stockholms dricksvatten	0,004
Havsvatten	0,7 (dock lägre i Östersjön)
Döda Havet	8,5 (enhet mol/kg)

Litteratur

• M.M. Benjamin. Water chemistry (2002, McGraw-Hill).