ppm-몰농도 변환 계산기란?
이 계산기는 백만분율(ppm)로 표시된 농도를 몰농도(용액 1리터당 용질의 몰수, 단위 mol/L 또는 M)로 변환해 줍니다. ppm은 질량 비율, 즉 용액 1kg당 용질의 mg 수를 나타내는 반면, 몰농도는 몰을 기준으로 한 농도이므로 둘 사이를 변환하려면 용질의 몰질량과 용액의 밀도가 필요합니다.
사용 방법
세 가지 값을 입력하세요. ppm 단위 농도, 용질의 몰질량(g/mol), 그리고 용액의 밀도(g/L)입니다. 묽은 수용액의 경우 밀도를 기본값인 1000 g/L(물의 밀도)로 그대로 두면 되며, 이때 1 ppm은 1 mg/L와 같습니다. 계산 버튼을 누르면 몰농도와 그에 해당하는 밀리몰농도를 확인할 수 있습니다.
공식 풀이
일반적인 관계식은 다음과 같습니다.
$$M = \dfrac{\text{ppm} \times \rho_{g/L}}{1000 \times 1000 \times M_w}$$
여기서 ppm은 용액 질량당 용질 질량을 의미합니다. 밀도(g/L)를 곱하고 1000으로 나누면 ppm이 리터당 mg(mg/L)로 변환되고, 다시 1000으로 나누면 mg이 g으로 변환되며, 마지막으로 몰질량으로 나누면 g이 몰로 변환됩니다. 묽은 물(밀도 1000 g/L)의 경우 이 식은 $$M = \dfrac{\text{ppm}}{1000 \times M_w}$$으로 간단해집니다.
계산 예시
묽은 수용액(밀도 1000 g/L)에 염화나트륨(NaCl, 몰질량 58.44 g/mol)이 100 ppm 들어 있다고 가정해 봅시다. $$M = \dfrac{100 \times 1000}{1000 \times 1000 \times 58.44} = \dfrac{100{,}000}{58{,}440{,}000} \approx 0.001711 \ \text{mol/L}$$ 즉 약 1.711 mM가 됩니다.
자주 묻는 질문
1 ppm은 항상 1 mg/L와 같나요? 용액의 밀도가 1000 g/L(물)일 때만 그렇습니다. 더 무겁거나 가벼운 용액에서는 \(\text{ppm} \times \rho/1000\)으로 mg/L를 구합니다.
어떤 몰질량을 사용해야 하나요? 실제 용질 화학종의 몰질량을 사용하세요. 염류의 경우 화학식 전체의 질량을 씁니다(예: NaCl은 58.44).
밀도를 비워 두면 어떻게 되나요? 계산기는 기본값 1000 g/L를 적용하며, 이는 묽은 수용액에 적합합니다.
