質量パーセント濃度(%w/w)とは?
質量パーセント濃度は %w/w(weight/weight)や %m/m(mass/mass)とも表記され、溶質の質量を溶液全体の質量で割り、100を掛けて求める濃度の表し方です。温度の影響を受けず、溶液の密度にも左右されないため、濃度を表す最も一般的な方法のひとつとして広く使われています。たとえば 10%w/w の食塩水なら、溶液 100 g あたりに食塩 10 g が含まれていることを意味します。
このツールの使い方
溶質(溶かす物質)の質量と、溶液全体の質量を入力してください。このとき、両方の数値は必ず同じ質量の単位でそろえることが大切です。通常はグラム(g)を使いますが、単位が統一されていればどの単位でも構いません。本ツールは溶質の質量を溶液の質量で割って 100 を掛け、質量パーセント濃度を算出します。あわせて、溶媒の質量(溶液の質量から溶質の質量を引いた値)も表示します。
計算式の解説
計算式は次のとおりです。$$\%\,\text{w/w} = \frac{\text{溶質の質量 (g)}}{\text{溶液の質量 (g)}} \times 100$$「溶液の質量」とは全体の質量のことで、溶質と溶媒を合わせた値(たとえば砂糖+水)に等しくなります。よくある間違いは、溶液の質量ではなく溶媒の質量で割ってしまうことです。必ず全体の質量を使いましょう。
計算例
たとえば、塩化ナトリウム 25 g を水に溶かして溶液 200 g をつくったとします。質量パーセント濃度は $$\left(25 \div 200\right) \times 100 = 12.5\,\%\,\text{w/w}$$ となります。このときの溶媒(水)の質量は \(200 - 25 = 175\) g です。
よくある質問
%w/w と %w/v は同じですか? いいえ、異なります。%w/w は分母に溶液の「質量」を使うのに対し、%w/v は溶液の「体積」を使います(100 mL あたりのグラム数)。
なぜ溶媒ではなく溶液の質量を使うのですか? 慣例として、濃度は溶液全体を基準に表されるためです。溶媒で割ると標準とは異なる比率になってしまいます。
温度は %w/w に影響しますか? いいえ。質量は温度によって変化しないため、%w/w は体積を基準にした濃度とは違い、温度に左右されません。