Omni Calculator logo
Ostatnia aktualizacja:

Kalkulator stężenia w ppm na molarność

Spis treści

Co to jest ppm i molarność?Techniczna definicja ppmJak przeliczyć ppm na molarność? - Kalkulator stężenia w ppm na molarnośćPrzykład 1 - Woda morska a woda pitnaPrzykład 2 - Przygotuj roztwór NaOHFAQs

Kalkulator stężenia w ppm na molarność (liczby części na milion) przeliczy ppm na molarność dla dowolnego pierwiastka lub cząsteczki rozpuszczonej w wodzie.

Konwersja z ppm na molarność lub z powrotem z molarności na ppm jest dość prosta. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się więcej!

Co to jest ppm i molarność?

Zarówno ppm (ang. parts per million, liczba części na milion), jak i molarność są miarami stężenia roztworu. Czy wiesz, że ppm jest używane na różne sposoby w zależności od kontekstu? Gdy masz do czynienia z rozcieńczonymi roztworami, 1 ppm może być przybliżony jako 1 mg1\ \text{mg} substancji na litr wody lub 1 mg/l1\ \text{mg}/\text{l}.

Z drugiej strony, molarność to stężenie molowe, co oznacza, że dostarcza ci informacji, ile moli cząsteczek (lub molekuł) znajduje się w jednym litrze roztworu. Symbol M jest używany do oznaczenia jednostki molowości. Na przykład, 1 M oznacza, że w jednym litrze roztworu znajduje się 1 mol substancji.

Wiele obliczeń stężenia wykorzystuje jako jednostki mole, ponieważ zwykle mamy do czynienia z dużą liczbą cząsteczek. W jednym molu znajduje się 6, ⁣022140910236,\!0221409 \cdot 10^{23} molekuł lub cząsteczek.

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o ppm i molarności, odwiedź nasze dedykowane kalkulatory, np. przelicznik ppm lub kalkulator molarności.

Niektóre sytuacje, w których możesz potrzebować przelicznika ppm na molarność obejmują:

  • pomiary jakości wody pitnej,
  • utrzymanie określonych parametrów chemicznych w akwariach,
  • mieszanie roztworów nawozów dla ogrodnictwa,
  • produkcję roztworów chemicznych.

Będziesz inaczej obliczać ppm, jeśli używasz go w innych kontekstach, takich jak:

  • ppm składnika odżywczego w glebie (który wykorzystuje mg\text{mg} składnika odżywczego na kg\text{kg} gleby).
  • ppm zanieczyszczeń w powietrzu (który wykorzystuje μl\text{μl} zanieczyszczeń na l\text{l} powietrza).

Techniczna definicja ppm

Czym więc jest ppm? I w jaki sposób coś, co nazywa się „liczbą części na milion” może być reprezentowane przez mg/l\text{mg}/\text{l}? Części na milion wskazują, ile „części” jakiejś substancji znajduje się w milionie „części” czegoś innego. Taka „część” może być dowolną jednostką, choć podczas mieszania roztworów, ppm będzie zwykle reprezentować jednostki wagowe. W tym kontekście ppm informuje nas, ile gramów substancji rozpuszczonej przypada na każdy milion gramów roztworu.

1 g substancji rozpuszczonej1 000 000 g roztworu\footnotesize\frac{1\ \text{g substancji rozpuszczonej}}{1\ 000\ 000\ \text{g roztworu}}

Gdy mamy do czynienia z rozcieńczonym roztworem wodnym o temperaturze pokojowej, możemy przybliżyć masę rozpuszczalnika jako całkowitą masę roztworu i przyjąć, że gęstość wody wynosi 1 g/ml1\ \text{g}/\text{ml}. W związku z tym możemy przepisać tę zależność w następujący sposób:

1 g substancji rozpuszczonej1 000 000 ml wody\footnotesize\frac{1\ \text{g substancji rozpuszczonej}}{1\ 000\ 000\ \text{ml wody}}

Następnie dzielimy ml\text{ml} przez 10001000, aby przeliczyć ml na l: to najprostszy możliwy przelicznik objętości 🇺🇸!

1 g substancji rozpuszczonej1000 l wody\footnotesize\frac{1\ \text{g substancji rozpuszczonej}}{1000\ \text{l wody}}

Dzieląc obie jednostki przez 10001000, otrzymamy następujący stosunek:

1 mg substancji rozpuszczonej1 l wody\footnotesize\frac{1\ \text{mg substancji rozpuszczonej}}{1\ \text{l wody}}

Dlatego możesz powiedzieć, że 1 mg1\ \text{mg} w wodzie o objętości 1 l1\ \text{l} to tyle samo, co 1 mg1\ \text{mg} w wodzie 1000000 mg1 000 000\ \text{mg}, czyli 1 część na milion (zakładając zarówno temperaturę pokojową, jak i ciśnienie atmosferyczne 1 atm1\ \text{atm}).

Jeśli twój rozpuszczalnik nie jest wodą, powinieneś/aś wprowadzić gęstość rozpuszczalnika w naszym kalkulatorze.

Jak przeliczyć ppm na molarność? - Kalkulator stężenia w ppm na molarność

Aby przeliczyć ppm na molarność lub molarność na ppm, musisz znać tylko jedną rzecz: masę molową rozpuszczonego pierwiastka lub cząsteczki.

Jeśli weźmiesz molarność (z jednostkami mol/l\text{mol}/\text{l}) i pomnożysz ją przez masę molową (z jednostkami g/mol\text{g}/\text{mol}), otrzymasz g/l\text{g}/\text{l}. Wystarczy pomnożyć g/l\text{g}/\text{l} przez 10001000, aby przeliczyć g\text{g} na mg\text{mg}, i masz ppm (w mg/l\text{mg}/\text{l} wody).

Opisany wzór ppm na molarność dla rozcieńczonych roztworów to:

ppm=molelmmol1000\footnotesize\text{ppm} = \frac{\text{mole}}{\text{l}}\cdot m_\text{mol}\cdot 1000

Przykład 1 - Woda morska a woda pitna

Średnia zawartość soli w wodzie morskiej jest równa 0, ⁣599 M0,\!599\ \text{M} NaCl\text{NaCl} (choć sól morska nie składa się w całości z NaCl\text{NaCl}). Jeśli EPA (Environmental Protection Agency, Agencja Ochrony Środowiska w USA) zaleca, aby woda pitna nie przekraczała 20 mg/l20\ \text{mg}/\text{l} (lub 20 ppm20\ \text{ppm}), to ile razy bardziej słona jest woda morska w porównaniu do wody pitnej?

Aby się tego dowiedzieć, przeliczmy 0, ⁣599 M0,\!599\ \text{M} NaCl\text{NaCl} na ppm\text{ppm}. Musimy znać masę molową NaCl\text{NaCl}, która wynosi 58, ⁣44 g/mol58,\!44\ \text{g}/\text{mol}. Pomnóż molarność roztworu przez masę molową, aby otrzymać g/l\text{g}/\text{l}:

0,599 mol/l58,44 g/mol=35,00556 g/l\scriptsize 0,\!599\ \text{mol}/\text{l} \cdot 58,\!44\ \text{g}/\text{mol} = 35,\!00556\ \text{g}/\text{l}

Następnie pomnóż przez 10001000, aby uzyskać mg/l\text{mg}/\text{l}:

35,00556 g/l1,000 mg/g=35,00556 mg/l\scriptsize 35,\!00556\ \text{g}/\text{l} \cdot 1,\!000\ \text{mg}/\text{g}=35,\!00556\ \text{mg}/\text{l}

Na koniec podziel stężenie soli w wodzie morskiej przez wytyczne dotyczące wody pitnej, aby znaleźć stosunek:

35,0055620=1,750\footnotesize \frac{35,\!00556}{20} = 1,\!750

Wynik zawiera zbyt dużo cyfry znaczących: zmniejsz je do 3 miejsc po przecinku. Następnie możemy powiedzieć, że woda morska jest około 17501750 razy bardziej słona niż woda pitna!

Przykład 2 - Przygotuj roztwór NaOH

Masz roztwór podstawowy o stężeniu 1 mola NaOH\text{NaOH}. W jaki sposób możesz stworzyć 1 l1\ \text{l} roztworu o stężeniu 200 ppm200\ \text{ppm} NaOH\text{NaOH}? NaOH\text{NaOH} ma masę molową 39, ⁣997 g/mol39,\!997\ \text{g}/\text{mol}.

1. Przelicz 200 ppm200\ \text{ppm} na molarność.

Załóżmy najpierw, że 200 ppm=200 mg/l200\ \text{ppm} = 200\ \text{mg}/\text{l}. Następnie podziel wynik przez 10001000, aby otrzymać g/l\text{g}/\text{l}:

200 mg/l200\ \text{mg}/\text{l} podzielony przez 1000 mg/g1000\ \text{mg}/\text{g} jest równy 0, ⁣2 g/l0,\!2\ \text{g}/\text{l}.

Następnie podziel 0, ⁣2 g/l0,\!2\ \text{g}/\text{l} przez masę molową NaOH\text{NaOH}, aby uzyskać molarność:

0, ⁣2 g/l0,\!2\ \text{g}/\text{l} podzielony przez 39, ⁣997 g/mol39,\!997\ \text{g}/\text{mol} jest równy 0, ⁣005 mol/l0,\!005\ \text{mol}/\text{l}.

2. Oblicz przepis na rozcieńczenie.

Z kroku 1 wiemy, że docelowa molarność wynosi 0, ⁣005 mol/l0,\!005\ \text{mol}/\text{l}. Aby obliczyć rozcieńczenie, użyj równania rozcieńczania:

m1V1=m2V2\footnotesize m_1\cdot V_1=m_2\cdot V_2

gdzie:

  • m1m_1 - stężenie roztworu podstawowego;
  • m2m_2 - stężenie rozcieńczonego roztworu;
  • V1V_1 - objętość roztworu podstawowego; oraz
  • V2V_2 - objętość rozcieńczonego roztworu.

Możemy uzupełnić liczby dla wszystkich zmiennych z wyjątkiem objętości roztworu podstawowego:

1 MV1=0,005 M1 l\footnotesize 1\ \text{M} \cdot V_1 = 0,\!005\ \text{M} \cdot 1\ \text{l}

Przekształcając równanie, znajdziesz wymaganą objętość roztworu podstawowego:

V1=0,005 M1 M1 l=0,005 l\footnotesize V_1 = \frac{0,\!005\ \text{M}}{1\ \text{M}}\cdot 1\ \text{l}=0,\!005\ \text{l}

Dlatego musimy rozcieńczyć 0, ⁣005 l0,\!005\ \text{l} (lub 5 ml5\ \text{ml}) roztworu podstawowego do końcowej objętości 1 l1\ \text{l}, aby uzyskać 200 ppm200\ \text{ppm} roztwór NaOH\text{NaOH}.

Możesz sprawdzić krok 1 za pomocą naszego kalkulatora stężenia w ppm na molarność i sprawdzić krok 2 za pomocą Omni kalkulatora rozcieńczania roztworu!

FAQs

Jak obliczyć molarność na podstawie gęstości i ppm?

Aby oszacować molarność dowolnego roztworu wodnego:

  1. Weź gęstość roztworu w g/l.
  2. Podziel ją przez masę molową substancji rozpuszczonej w g/mol.
  3. Otrzymany iloraz to molarność roztworu w mol/l.
  4. Jeśli masz wartość ppm, powtórz wszystkie kroki, ale zastąp gęstość wartością ppm i pomnóż wszystko przez 1000 mg/g.

Ile ppm znajduje się w jednym gramie?

Otrzymamy 1000 ppm cząstek/cząsteczek zakładając, że mamy jeden gram substancji w jednym litrze roztworu. Dzieje się tak, ponieważ 1 litr wody waży 1000 g, więc na każdy tysiąc cząsteczek przypada jedna cząsteczka substancji rozpuszczonej, a zatem jeden tysiąc na każdy milion.

Jak obliczyć ppm na podstawie stężenia objętościowego?

Aby uzyskać ppm, znając objętość roztworu:

  1. Weź stężenie molowe roztworu w mol/l.
  2. Pomnóż je przez masę molową w g/mol.
  3. Podziel ją przez gęstość substancji rozpuszczonej w g/cm³.
  4. Pomnóż wszystko przez 1000 mg/g.
  5. Końcowa jednostka ppm na objętość to zazwyczaj μl/l.

Jakie jest stężenie w ppm po rozpuszczeniu 0,5 mola CH₄ w 1500 ml wody?

Stężenie wynosi 5,333 ppm. Aby uzyskać wynik:

  1. Oszacuj stężenie molowe CH₄, które wynosi:

    0,5 mol / 1,5 L = 0,3333 M

  2. Pomnóż to przez masę molową metanu (16 g/mol).

  3. Pomnóż wszystko przez 1000 mg/g.

  4. W rezultacie otrzymujemy:

    0,3333 M ⋅ 16 g/mol ⋅ 1000 mg/g = 5,333 ppm

Check out 12 similar stoichiometry calculators 🧪
Air-fuel ratio (AFR)Atom economyAvogadro's number...9 more