この計算ツールでできること
このツールは、質量濃度であるmg/L(ミリグラム毎リットル)をppm(百万分率)に換算し、さらにppb(十億分率)での値も同時に表示します。対象は希薄な水溶液で、水質検査や環境分析、実験室での測定など、最も一般的に登場する場面を想定しています。
なぜmg/Lはppmとほぼ等しくなるのか
ppmは質量比、つまり溶液1kgあたりに含まれる溶質のミリグラム数(mg/kg)を表します。一方mg/Lは、溶液1Lあたりの溶質のミリグラム数です。両者を換算するには、溶液の密度(g/mL、これはkg/Lと同じ)で割ります。希薄な水溶液では密度が1 g/mLにきわめて近いため、1 mg/Lは実質的に1 ppmと考えて差し支えありません。ただし、濃い塩水(ブライン)やシロップ、有機溶媒など密度が1から外れる場合は、この密度補正が無視できなくなります。
使い方
濃度をmg/Lで、溶液の密度をg/mLで入力してください(通常の淡水なら1のままで構いません)。ツールがppmとppbでの濃度を計算して表示します。
計算式
$$\text{ppm} = \frac{\text{Concentration (mg/L)}}{\text{Density (g/mL)}}$$ ppm =(mg/L)÷ 密度、ppb = ppm × 1000 です。
計算例
ある水試料に硝酸塩が25 mg/L含まれ、密度が1 g/mLだとします。このとき $$\text{ppm} = 25 \div 1 = 25 \text{ ppm}$$ ppbに直すと $$25 \times 1000 = 25{,}000 \text{ ppb}$$ です。仮に同じ25 mg/Lが密度1.2 g/mLの塩水中にある場合は、$$\text{ppm} = 25 \div 1.2 \approx 20.83 \text{ ppm}$$ となります。
よくある質問
mg/Lは常にppmと同じですか? 溶液の密度が1 g/mLのときだけ一致します。希薄な水溶液であれば、これは非常に良い近似になります。
どの密度を使えばよいですか? 常温の希薄な淡水なら1 g/mLを使います。濃厚な溶液や非水溶液では、実測した密度を入力してください。
ppbとの関係は? \(1 \text{ ppm} = 1000 \text{ ppb}\) です。ppmに1000を掛ければppbが得られます。