ppmとmg/Lの換算とは?
百万分率(ppm)とミリグラム毎リットル(mg/L)は、溶液中に溶けている物質の濃度を表す代表的な2つの単位です。ppmは質量比(溶液1kgあたりの溶質のミリグラム数)を表すのに対し、mg/Lは体積あたりの質量を表します。この2つは溶液の密度によって結び付けられています。
計算ツールの使い方
濃度をppmで、溶液の密度をグラム毎ミリリットル(g/mL)で入力します。「計算」ボタンを押すと、対応するmg/Lの濃度が表示されます。飲料水のような希薄な水溶液を扱う場合は、密度を初期値の1のままにしておけば問題ありません。室温における水の密度は1.000 g/mLにきわめて近いためです。
計算式の解説
換算式は次のとおりです:
$$\text{mg/L} = \text{ppm} \times \rho$$(\(\rho\)は溶液の密度、単位はg/mL)。1 ppmの質量濃度とは、溶液1kg(1,000,000 mg)あたりに溶質が1 mg含まれることを意味します。これを「1リットルあたり」に換算するには、1リットルが何キログラムに相当するか、つまり密度(g/mLまたはkg/L)を掛けます。純水なら1 Lの重さが1 kgなので、1 ppm = 1 mg/Lとなります。
計算例
たとえば、ある食塩水(ブライン)の塩化物濃度が500 ppmで、溶液の密度が1.05 g/mLだとします。このとき
$$\text{mg/L} = 500 \times 1.05 = 525 \ \text{mg/L}$$となります。密度が高いほど1リットルあたりに含まれる質量がわずかに多くなるため、mg/Lの値はppmの値より少し大きくなります。
よくある質問
ppmとmg/Lは常に等しいのですか?等しくなるのは溶液の密度が1 g/mLの場合のみで、希薄な水溶液ではほぼ成り立ちます。濃厚な液体や密度の高い液体では値が異なります。
水道水の密度は何を使えばよいですか?1 g/mLを使ってください。温度によるわずかな差は、ほとんどの用途では無視できます。
気体にも使えますか?いいえ。気体のppm(体積比)は、モル質量とモル体積に基づく別の換算が必要です。このツールは液体の溶液専用です。