Kalkulačka PPM na Molaritu - Bezplatný Převodník Koncentrace

Kalkulačka převodu PPM na molaritu převádí koncentraci uvedenou v částicích na milion (PPM) na molaritu, tedy počet molů rozpuštěné látky na litr roztoku. Vyžaduje dva vstupy: hodnotu PPM a molární hmotnost látky.

Co je PPM?

PPM znamená díly na milion. Jde o způsob vyjádření velmi malé koncentrace: hmotnost rozpuštěné látky dělená hmotností celého roztoku a vynásobená jedním milionem.

$\text{PPM} = \frac{\text{hmotnost rozpuštěné látky}}{\text{hmotnost roztoku}} \times 10^6$

U vodného roztoku má jeden litr roztoku hmotnost blízkou jednomu kilogramu, protože voda má hustotu přibližně 1 gram na mililitr. Za této podmínky se 1 PPM přibližně rovná 1 miligramu rozpuštěné látky na litr roztoku (mg/L). Proto se ve zprávách o kvalitě vody znečišťující látky často uvádějí v mg/L a toto číslo se zaměnitelně nazývá „PPM“.

Co je molarita?

Molarita je míra koncentrace používaná v celé chemii. Vyjadřuje počet molů látky, nikoli její hmotnost. Jeden mol je pevný počet částic, přibližně 6,022 × 10²³ částic.

$\text{Molarita (M)} = \frac{\text{moly rozpuštěné látky}}{\text{litry roztoku}}$

Molarita se zapisuje v jednotkách molů na litr (mol/L), také jako M. Chemici používají molaritu, protože chemické reakce závisí na počtu přítomných molekul, nikoli na počtu gramů.

Vzorec pro převod PPM na molaritu

K převodu hodnoty PPM na molaritu je nutná molární hmotnost látky. Molární hmotnost je hmotnost jednoho molu látky, vyjádřená v gramech na mol (g/mol).

$\text{Molarita (M)} = \frac{\text{PPM}}{\text{Molární hmotnost} \times 1000}$

Vzorec funguje, protože PPM ve vodném roztoku odpovídá miligramům na litr. Dělení hodnotou 1000 převede miligramy na gramy. Vydělením tohoto výsledku molární hmotností se gramy na litr převedou na moly na litr.

Pokud se na 1000 omylem zapomene, vyjde molarita 1000krát příliš velká.

Praktický příklad

Vzorek vody obsahuje 500 PPM chloridu sodného (NaCl). Molární hmotnost NaCl je 58,44 g/mol.

$\text{Molarita} = \frac{500}{58.44 \times 1000} = \frac{500}{58{,}440} \approx 0.008556 \text{ mol/L}$

Koncentrace chloridu sodného ve vzorku je přibližně 0,008556 M, tedy zhruba 8,6 milimolu na litr.

Běžné molární hmotnosti

Molární hmotnost sloučeniny je součet atomových hmotností všech atomů v jejím vzorci, přičemž jejich hodnoty jsou uvedeny v periodické tabulce.

Omezení

Výše uvedený vzorec předpokládá, že roztok je na vodní bázi a zředěný a má hustotu blízkou 1 g/mL. Tento předpoklad se začíná rozcházet se skutečností nad přibližně 10 000 PPM (1 % hmotnostních), kdy se skutečná hustota roztoku liší od 1 g/mL natolik, že na tom záleží. Mořská voda má například hustotu přibližně 1,025 g/mL, nikoli 1,0.

Vzorec se také přímo nevztahuje na koncentrace plynů, které se obvykle udávají jako objemový poměr (PPMv), nikoli hmotnostní poměr, ani na nevodné kapaliny, jako je etanol nebo aceton, které mají jinou hustotu než voda. V těchto případech je nutné použít skutečnou hustotu roztoku nebo směsi plynů namísto předpokladu, že se rovná 1 g/mL.

Často kladené otázky

Jak se PPM převádí na molaritu? Vydělte hodnotu PPM molární hmotností v g/mol a poté vydělte hodnotou 1000: Molarita = PPM / (molární hmotnost × 1000). Například 100 PPM glukózy (180,156 g/mol) odpovídá molaritě přibližně 0,000555 M.

Je 1 PPM totéž co 1 mg/L? U zředěných roztoků na vodní bázi ano, protože voda má hustotu blízkou 1 g/mL. To neplatí pro koncentrované roztoky, nevodné kapaliny ani směsi plynů.

Jaký je rozdíl mezi PPM a molaritou? PPM měří hmotnostní koncentraci: kolik miligramů látky je v litru roztoku. Molarita měří, kolik molů, a tedy kolik molekul, je v litru. Dvě látky se stejnou hodnotou PPM mohou mít velmi odlišné molarity, pokud se liší jejich molární hmotnosti.

Lze molaritu převést zpět na PPM? Ano. Vynásobte molaritu molární hmotností a hodnotou 1000: PPM = molarita × molární hmotnost × 1000. Roztok NaCl o koncentraci 0,01 M (58,44 g/mol) odpovídá 584,4 PPM.

Proč výpočet vyžaduje molární hmotnost? Molární hmotnost spojuje hmotnost s počtem molekul. Stejná hmotnostní koncentrace odpovídá většímu počtu molekul u lehké látky než u těžké, takže k převodu PPM založených na hmotnosti na molaritu založenou na počtu molekul je molární hmotnost nutná.

Kde lze najít molární hmotnost látky? Lze ji vypočítat sečtením atomových hmotností atomů v chemickém vzorci s použitím hodnot z periodické tabulky. Datové listy dodavatelů chemických látek a referenční databáze, jako je NIST Chemistry WebBook, uvádějí molární hmotnosti také přímo.

Reference

1. Americká agentura pro ochranu životního prostředí. Indoor Air Unit Conversion. Převod jednotek pro vnitřní ovzduší — ve zředěné vodě při pokojové teplotě se 1 mg/L rovná 1 ppm; hodnoty ppm u plynů jsou objemové poměry (ppmV).
2. Národní institut standardů a technologie. CODATA Value: Avogadro constant. Avogadrova konstanta — 6,022 140 76 × 10²³ na mol.
3. Národní institut standardů a technologie. NIST Chemistry WebBook: Sodium chloride. Chlorid sodný — molární hmotnost 58,443.