Kalkulator stężenia w ppm na molarność

Created by Jasmine J Mah
Reviewed by Dominik Czernia, PhD and Jack Bowater
Translated by Joanna Śmietańska, PhD and Dawid Siuda
Last updated: Jan 18, 2024


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!

FAQ

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

Jasmine J Mah
ppm
ppm
Molar mass
g/mol
Molarity
M
Check out 12 similar stoichiometry calculators 🧪
Air-fuel ratio (AFR)Atom economyAvogadro's number… 9 more
People also viewed…

Activation energy

The activation energy calculator finds the energy required to start a chemical reaction according to the Arrhenius equation.

Hydraulic retention time

The hydraulic retention time calculator will help you determine the length of time a liquid will remain in a reactor or aeration tank.

Steps to calories

Przelicznik kroków na kalorie pozwala oszacować liczbę kalorii spalanych podczas chodzenia.

Test grade

With this test grade calculator, you'll quickly determine the test percentage score and grade.