モル濃度→ppm換算ツールとは?
このツールは、溶液のモル濃度(1リットルあたりのモル数、mol/L)をppm(百万分率)へと換算します。モル濃度は溶質1リットルあたりのモル数を表すのに対し、ppmは溶液1リットルあたりの溶質のミリグラム数として濃度を表します。化学者や実験室の技術者は、この2つの単位を頻繁に行き来するため、手軽な換算ツールがあると作業時間を短縮でき、計算ミスも防げます。
使い方
溶液のモル濃度をmol/Lで、溶質のモル質量(分子量)をg/molで入力してください。すると、対応する濃度がppmで表示されます。希薄水溶液では密度がほぼ水と同じ(約1 g/mL)になるため、1 mg/Lは1 ppmとして扱えます。
計算式の解説
換算式は $$\text{ppm} = M \times MW \times 1000$$ です。モル濃度(mol/L)にモル質量(g/mol)を掛けると、1リットルあたりのグラム数(g/L)が得られます。さらに1000を掛けることでグラムをミリグラムに変換し、mg/Lが求まります。密度が約1 g/mLの希薄水溶液では、このmg/Lがそのままppmと等しくなります。
計算例
たとえば、塩化ナトリウム(NaCl、モル質量58.44 g/mol)の0.1 mol/L溶液を考えてみましょう。このとき $$\text{ppm} = 0.1 \times 58.44 \times 1000 = 5844 \text{ ppm}$$ となります。つまり、この溶液には1リットルあたり約5,844 mgのNaClが含まれていることになります。
よくある質問
水以外の溶媒でも使えますか? そのままでは使えません。「1 mg/L = 1 ppm」という簡便な置き換えは、溶液の密度が1 g/mL付近であることを前提としています。これより密度の大きい、あるいは小さい溶媒の場合は、mg/Lを実際の密度(g/mL単位)で割って、質量基準の正確なppmを求める必要があります。
モル質量とは何ですか? ある物質1モルあたりの質量をグラムで表したもので、化学式に含まれるすべての原子の原子量を合計して求めます。
ppmからモル濃度に戻すには? 計算式を変形して、\(M = \text{ppm} \div (MW \times 1000)\) で求められます。