PPMモル濃度換算計算機
mg/Lで表した希薄溶液のPPMをモル濃度に換算し、必要に応じて総物質量も求めます。
PPMをmol/Lに換算
濃度と溶質のモル質量を入力してください。溶液の体積も入力すると総物質量を計算できます。
PPMからモル濃度への換算について
百万分率は微量の濃度を表すのに便利な方法で、モル濃度は溶液一リットル当たりの溶質の物質量を表します。希薄な水溶液では、一般に一PPMを溶液一リットル当たり溶質一ミリグラムとして扱います。この慣例では、ミリグラムをグラムに換算してから溶質のモル質量で割ると、PPMをモル濃度に換算できます。
計算式は、PPMを1,000で割り、さらにグラム毎モルで表したモル質量で割るというものです。1,000で割ると、ミリグラム毎リットルがグラム毎リットルになります。これをグラム毎モルで割るとモル毎リットルが残ります。例えば、モル質量が58.44グラム毎モルの塩化ナトリウム100 PPMは、約0.001711 mol/Lです。溶液の体積を入力した場合は、モル濃度にリットル単位の体積を掛けて、その体積中の溶質の総物質量を求めます。
PPMをmg/Lと解釈するのは、密度が一キログラム毎リットルに近い希薄溶液に対する近似です。厳密にはPPMは無次元の質量比であり、多くの場合、混合物一キログラム当たりの溶質のミリグラム数を表します。通常の条件の水では一リットルの質量が一キログラムに近いため、mg/kgとmg/Lは数値的にほぼ同じになります。濃厚溶液、非水溶媒、気体、水から密度が大きく異なる液体では、この直接式ではなく密度を明示した換算が必要になる場合があります。
モル質量は報告された化学種と正確に対応している必要があります。元素濃度と化合物濃度は同じではありません。例えば、窒素のミリグラム毎リットルとして報告された値を窒素の物質量に換算するなら、窒素のモル質量を使います。一方、硝酸イオンとして報告された濃度には硝酸イオンの式量が必要です。水和塩や溶媒和物も無水物とはモル質量が異なります。換算前に分析値の表示基準を確認してください。
PPMは気体や液体混合物の体積比を表すこともありますが、この質量濃度計算機はそれには対応していません。必ず元の測定法と単位を確認してください。温度は体積や密度に影響しますが、実験室の希薄水溶液試料では影響が小さいことも多くあります。計算途中では十分な有効数字を保持し、最も精度の低い入力値に合わせて丸めてください。このツールはmg/Lという慣例に基づく換算を明示的に行うもので、個々の環境、臨床、工業測定にその慣例が適切かどうかは判断しません。
PPMからモル濃度への換算例
以下の例は、PPMをmg/Lとみなせる希薄溶液を想定しています。
| 濃度データ | モル濃度 | 換算の説明 |
|---|---|---|
| 100 PPM NaCl、モル質量58.44 g/mol | 0.001711 mol/L | 一リットル当たり百ミリグラムは、一リットル当たり0.1グラムです。 |
| 40.078 PPM Ca、モル質量40.078 g/mol | 0.001 mol/L | グラム毎リットルで表した質量濃度の数値が、モル質量のちょうど千分の一です。 |
| 180.156 PPM グルコース、モル質量180.156 g/mol | 0.001 mol/L | 一ミリモル毎リットルの溶液には、一リットル当たり180.156ミリグラムのグルコースが含まれます。 |
PPMをモル濃度に換算する方法
- 報告されたPPMをミリグラム毎リットルとして扱えることを確認します。
- PPM値と、報告された正確な化学種のモル質量を入力します。
- 総物質量も求める場合は、溶液の体積をリットルで入力します。
- 「PPMをモル濃度に換算」を選び、適切な有効数字を保持します。
PPMモル濃度換算のよくある質問
一PPMは常に一mg/Lですか?
いいえ。これは密度が一キログラム毎リットルに近い希薄溶液での実用的な近似です。厳密な質量基準のPPMはミリグラム毎キログラムを意味します。
モル質量が必要なのはなぜですか?
この慣例でのPPMは単位体積当たりの質量を表し、モル濃度は単位体積当たりの物質量を表します。モル質量を使って化学種のグラム数をモル数に換算します。
溶液の体積はモル濃度に影響しますか?
いいえ。入力した濃度とモル質量によってモル濃度が決まります。体積は任意で、存在する溶質の総物質量の計算にのみ使います。
イオンにはどのモル質量を使いますか?
報告されたPPM値が表す化学種のモル質量を使ってください。分析結果がイオン全体、イオン中の元素、または換算対象の化合物のどれを示しているか確認しましょう。
気体のPPMにもこの式を使えますか?
直接は使えません。気体のPPMは体積比やモル比であることが多く、モル濃度への換算には圧力、温度、気体の法則を考慮する必要があります。