10億分率(ppb)とは?
ppb(parts per billion=10億分率)は、ある物質(溶質)が非常に大きな全体量(溶液)の中にどれだけ含まれているかを表す濃度の単位です。1 ppbは、溶液10億(1,000,000,000)に対して溶質が1の割合で含まれていることを意味します。水・空気・土壌・食品・医薬品などに含まれる微量の汚染物質を測定する場面で広く使われており、パーセントで表すには小さすぎるごく低濃度を扱うのに適しています。
この計算ツールの使い方
溶質の質量と、溶液全体の質量を同じ単位(たとえば両方ともグラム、または両方ともミリグラム)で入力してください。このツールは溶質の質量を溶液の質量で割り、10億を掛けて濃度をppbで算出します。さらに、結果を百万分率(ppm)やパーセントにも換算して表示します。
計算式の解説
基本となる式は次のとおりです。
$$\text{ppb} = \frac{\text{溶質の質量}}{\text{溶液の質量}} \times 10^{9}$$
この比は無次元(単位を持たない)なので、両方の質量が同じ単位であれば単位は打ち消し合います。そのためppbは、試料の絶対量の大小に左右されない相対的な指標になります。
計算例
たとえば、0.0005 gの汚染物質が1000 gの水に溶けているとします。比は \(0.0005 \div 1000 = 0.0000005\) となり、これに \(10^{9}\) を掛けると 500 ppb になります。これは 0.5 ppm、0.00005% に相当します。
よくある質問
1 ppbはmg/kgでいくつ? 希薄な水溶液の場合、1 ppb ≈ 1キログラムあたり1マイクログラム(µg/kg)です。水では 1 L ≈ 1 kg とみなせるため、1 µg/L にもほぼ等しくなります。
ppbはppmやパーセントとどう関係する? 1 ppm = 1000 ppb、1% = 10,000 ppm = 10,000,000 ppb です。
2つの質量は同じ単位でないとダメ? はい。単位を混在させる(例:溶質はグラム、溶液はキログラム)と誤った結果になります。まず両方を同じ単位にそろえてから入力してください。