ppm→モル濃度変換計算機とは?
このツールは、百万分率(ppm)で表した濃度をモル濃度(溶液1リットルあたりの溶質のモル数、mol/L または M)に変換します。ppmは質量比(溶液1キログラムあたりの溶質ミリグラム数)であるのに対し、モル濃度はモル単位の濃度です。そのため両者を換算するには、溶質のモル質量と溶液の密度が必要になります。
使い方
次の3つの値を入力します。濃度(ppm)、溶質のモル質量(g/mol)、そして溶液の密度(g/L)です。希薄な水溶液であれば、密度は初期値の1000 g/L(水の密度)のままで構いません。この場合、1 ppm は 1 mg/L に一致します。「計算する」をクリックすると、モル濃度と、それに相当するミリモル濃度が表示されます。
計算式の解説
一般的な関係式は次のとおりです。
$$M = \dfrac{\text{ppm} \times \rho_{g/L}}{1000 \times 1000 \times M_w}$$
ここでppmは「溶液の質量あたりの溶質の質量」を表します。密度(g/L)を掛けて1000で割ることでppmを1リットルあたりのmgに換算し、さらに1000で割ってmgをグラムに変換します。最後にモル質量で割ることでグラムをモルに換算します。希薄な水溶液(密度1000 g/L)の場合、この式は $$M = \dfrac{\text{ppm}}{1000 \times M_w}$$ と簡略化できます。
計算例
希薄な水溶液(密度1000 g/L)中に、塩化ナトリウム(NaCl、モル質量58.44 g/mol)が100 ppm 含まれている場合を考えてみましょう。$$M = \dfrac{100 \times 1000}{1000 \times 1000 \times 58.44} = \dfrac{100{,}000}{58{,}440{,}000} \approx 0.001711 \ \text{mol/L}$$ すなわち約1.711 mM となります。
よくある質問
1 ppm は常に 1 mg/L と等しいのですか? 溶液の密度が1000 g/L(水)の場合に限ります。これより密度が高い溶液や低い溶液では、\(\text{ppm} \times \rho / 1000\) で mg/L が求められます。
どのモル質量を使えばよいですか? 実際の溶質種そのもののモル質量を使います。塩の場合は化学式全体の式量を用います(例:NaCl なら 58.44)。
密度を空欄にした場合はどうなりますか? 計算機は自動的に1000 g/L を使用します。これは希薄な水溶液に適した値です。