Massefraktion

Massefraktion, auch als Masseanteil bezeichnet, ist in der Chemie und verwandten Disziplinen der Anteil der Gesamtmasse eines Gemischs, der von einer bestimmten Komponente ausgemacht wird. Sie ist dimensionslos und wird meist als Bruch oder als Prozentwert angegeben.

Sie wird typischerweise mit dem Symbol w_i beschrieben, wobei m_i die Masse der betreffenden Komponente und m_total die Gesamtmasse des Systems ist: w_i = m_i / m_total.

Die Massefraktion steht im Gegensatz zur Molfraktion (Stoffmengenkonzentration) und lässt sich aus ihr und den molaren Massen ableiten. Die Beziehung lautet w_i = (x_i M_i) / sum_j (x_j M_j), wobei x_i die Molfraktion und M_i die molare Masse der Komponente ist.

Anhand eines einfachen Beispiels: In einem Gemisch aus 3 g Substanz A und 2 g Substanz B ergibt sich w_A = 3/5 = 0.6 bzw. 60 Prozent und w_B = 2/5 = 0.4 bzw. 40 Prozent. Die Summe aller Massefraktionen zweier oder mehrerer Komponenten ergibt immer 1 (bzw. 100%).

Anwendungsgebiete umfassen Materialwissenschaft, Geologie, Pharmazie, Umwelt- und Lebensmittelforschung sowie Polymertechnik. Massefraktionen werden oft durch gravimetrische Analytik, Trocknung vor dem Wiegen oder chemische Analysen bestimmt. Die Größe ist besonders wichtig, wenn Massenanteile die Eigenschaften von Mischungen beeinflussen, wie Dichte, Festigkeit oder Löslichkeit.