Het begrip
volumeprocent
(afgekort als
% vol
of
vol.-%
) of
volumepercentage
is een maat voor de concentratie van een stof in een mengsel. Het is de verhouding van het volume van de stof ten opzichte van het totale volume, uitgedrukt als percentage. In formule:
Bij het
volume van het bestanddeel
gaat het om het volume van de stof in zuivere vorm. Zodra het bestanddeel met andere stoffen is gemengd, is het begrip
volume van het bestanddeel
namelijk niet meer goed gedefinieerd. Het is immers niet goed mogelijk om vast te stellen welk volume door de atomen of moleculen van de ene stof en welke door de andere atomen of moleculen van de andere stof wordt ingenomen.
Daarbij moet men tevens rekening houden met het feit dat de dichtheid van een mengsel niet eenvoudig het gewogen gemiddelde van de dichtheden van de bestanddelen is. Zo zal, als men 50 ml ethanol mengt met 50 ml water, het volume van het mengsel
minder
dan 100 ml zijn, ten gevolge van de moleculaire interacties. Een dergelijk mengsel bevat dus, op basis van de gegeven definitie van volumeprocent,
meer dan 50%
alcohol. Een 100ml-mengsel met 50% alcohol bevat dus meer dan 50 ml alcohol. En dus ook meer dan 50ml andere vloeistof.
Het volumepercentage kan worden gebruikt bij
- samengestelde stoffen, waarin nog druppeltjes, vezels of deeltjes van de verschillende samenstellende stoffen kunnen worden waargenomen;
- bij
homogene
mengsels
, met name bij mengsels van
gassen
en bij homogeen gemengde
vloeistoffen
.
Bij samengestelde (niet-homogene) stoffen, zoals
vezelversterkte kunststof
en
gewapend beton
en andere
composieten
kan de hoeveelheid toegevoegde vezels,
wapeningsstaal
, of vulstof worden uitgedrukt in een volumepercentage.
Hierbij kan het begrip volumeprocent worden gebaseerd op de werkelijk door de bestanddelen ingenomen volumes, omdat het daarbij niet om homogene mengsels gaat. In de composiet kunnen de afzonderlijke bestanddelen nog worden onderscheiden.
De eenheid 'volumeprocent' is zeer gebruikelijk bij
alcoholische dranken
en andere mengsels van
alcohol
met
water
.
Een licht soort
bier
bevat bijvoorbeeld 5% vol alcohol. Dat betekent dat 100 volumedelen van het bier 5 volumedelen alcohol bevatten.
Volgens de
Europese Unie
moet het symbool
% vol
gebruikt worden voor het aangeven van het "alcohol-volumegehalte", dat als volgt is gedefinieerd:
- Het "alcohol-volumegehalte" van een mengsel van water en alcohol is de verhouding tussen het volume zuivere alcohol bij een temperatuur van 20 °C dat dit mengsel bevat, en het totale volume van het mengsel bij die temperatuur.
Dit gehalte wordt uitgedrukt in delen alcohol op 100 delen mengsel (dus als volumeprocent).
Bij de door de EU voorgeschreven methode om het alcoholvolumegehalte van
wijn
te bepalen, wordt de wijn eerst
alkalisch
gemaakt met een
calciumhydroxidesuspensie
, vervolgens
gedestilleerd
. Ten slotte wordt het alcoholgehalte van het destillaat gemeten met een
pyknometer
(om de dichtheid te bepalen) of met een
areometer
, dichtheidsmeting met hydrostatische balans, of door bepaling van de
brekingsindex
met een
refractometer
.
Door eerst een destillatie uit te voeren, voorkomt men dat de meting wordt verstoord door andere stoffen die in de wijn voorkomen. De calciumhydroxide voorkomt dat vluchtige
carbonzuren
mee overdestilleren.
De numerieke waarde van het gehalte in volumeprocenten zal in het algemeen afwijken van dezelfde
concentratie
uitgedrukt in
massaprocent
. In het voorbeeld van alcohol en water is, omdat alcohol lichter is dan water, de concentratie uitgedrukt in volumeprocent hoger dan uitgedrukt in massaprocent.
Concentraties van gassen worden ook wel in volumeprocenten uitgedrukt. Daarbij worden de volumes omgerekend naar 'normaalvolume', dat is het volume van een hoeveelheid gas, bij 25 °C en een druk van 1
bar
. Bij een gegeven temperatuur, druk en volume is het aantal moleculen (en dus ook het aantal
mol
) voor alle gassen ongeveer gelijk, zie
molair volume van een gas
. Bij gasmengsels zijn dus de molfracties ongeveer gelijk aan de volumefracties.
Als een hoeveelheid
zuurstof
die bij 25 °C en 1 bar een volume van 0,014 m³ heeft wordt gemengd met een hoeveelheid zuivere stikstof en het mengsel heeft bij 25 °C en 1 bar een volume van 0,100 m³, bevat dat mengsel dus 14 vol.-% zuurstof. (Bij inademing daarvan kan al
bewusteloosheid
ontstaan wegens zuurstofgebrek).
Als het gemengde gas wordt samengeperst tot 8 bar, is het zuurstofgehalte nog steeds 14 vol.-%, omdat het op die manier is gedefinieerd.