vesipitoisuuden

Vesipitoisuus tarkoittaa aineen vesimäärän osuutta kokonaismassasta tai kokonaisvolyymista. Se on keskeinen suure monissa luonnontieteissä ja teollisuuden prosesseissa, ja sitä käytetään esimerkiksi maaperän, ruokatuotteiden sekä rakennus- ja materiaalitekijöiden luonnehtimisessa. Vesipitoisuus voidaan ilmoittaa sekä gravimetrisenä (massapohjaisena) että volumetrisenä (tilavuuspohjaisena).

Gravimetrinen vesipitoisuus, usein merkitty w tai w_g, lasketaan mittaamalla näyte kosteana massana m_m ja kuivana massana m_d. Veden massa on m_w = m_m - m_d, ja gravimetrinen vesipitoisuus prosentteina on w_g = (m_w / m_d) × 100%. Volumetrinen vesipitoisuus θ_v kuvaa veden tilavuutta suhteessa kokonaistilavuuteen: θ_v = V_w / V_t (jos V_w ja V_t tunnetaan). Näin voidaan puhua sekä massapohjaisesta että tilavuuspohjaisesta vesipitoisuudesta.

Mittaustavat vaihtelevat sovelluksen mukaan. Yleisin laboratoriamenetelmä on kuivausmenetelmä: näyte kuivatetaan vakioidulla lämpötilalla (yleisesti noin 105 °C) kunnes massa on pysyvästi vakaa, ja veden määrä lasketaan suhteessa kuivaan massaan. Muita menetelmiä ovat esimerkiksi kosteusanalysaattorit infrapunasäteilyn avulla sekä kemialliset menetelmät kuten Karl Fischer -titraatio, erityisesti pienille vesipitoisuuksille.

Vesipitoisuudella on merkittävä vaikutus materiaalien fysikaalisiin ominaisuuksiin, kuten maaperän vedenkestävyyteen ja viljelymahdollisuuksiin, rakennusmateriaalien hallittavuuteen sekä elintarvikkeiden koostumukseen ja säilyvyyteen. Se eroaa vesihappaudesta tai vesiajasta, jotka kuvaavat veden aktiivisuutta tai vuorovaikutusastetta sen ympäristön kanssa. Vesipitoisuutta mitataan ja tulkitaan kontekstin mukaan, jotta voidaan arvioida ja hallita prosesseja sekä tuotteiden laatua.