PPM naar Molariteit Calculator - Gratis Concentratie Converter

Een PPM-naar-molariteitscalculator zet een concentratie in delen per miljoen (PPM) om in molariteit, het aantal mol opgeloste stof per liter oplossing. Er zijn twee invoerwaarden nodig: de PPM-waarde en de molaire massa van de stof.

Wat is PPM?

PPM staat voor delen per miljoen. Het is een manier om een zeer kleine concentratie uit te drukken: de massa van een opgeloste stof gedeeld door de massa van de volledige oplossing, vermenigvuldigd met één miljoen.

$\text{PPM} = \frac{\text{massa van de opgeloste stof}}{\text{massa van de oplossing}} \times 10^6$

Bij een oplossing op waterbasis heeft één liter oplossing een massa van ongeveer één kilogram, omdat water een dichtheid heeft van bijna 1 gram per milliliter. Onder die voorwaarde is 1 PPM ongeveer gelijk aan 1 milligram opgeloste stof per liter oplossing (mg/L). Daarom vermelden rapporten over waterkwaliteit verontreinigende stoffen vaak in mg/L en noemen ze dit getal afwisselend "PPM".

Wat is molariteit?

Molariteit is een maat voor concentratie die in de hele scheikunde wordt gebruikt. Ze telt het aantal mol van een stof, niet de massa ervan. Eén mol is een vast aantal deeltjes, ongeveer 6,022 × 10²³.

$\text{Molariteit (M)} = \frac{\text{mol opgeloste stof}}{\text{liter oplossing}}$

Molariteit wordt uitgedrukt in mol per liter (mol/L), ook weergegeven als M. Chemici gebruiken molariteit omdat chemische reacties afhangen van het aantal aanwezige moleculen, niet van het aantal gram.

Formule voor PPM naar molariteit

Om een PPM-waarde om te zetten in molariteit is de molaire massa van de stof nodig. De molaire massa is de massa van één mol van een stof, uitgedrukt in gram per mol (g/mol).

$\text{Molariteit (M)} = \frac{\text{PPM}}{\text{Molaire massa} \times 1000}$

De formule werkt omdat PPM in een waterige oplossing gelijk is aan milligram per liter. Delen door 1000 zet milligram om in gram. Door het resultaat vervolgens te delen door de molaire massa, worden gram per liter omgezet in mol per liter.

Als 1000 per ongeluk wordt weggelaten, valt de berekende molariteit 1000 keer te groot uit.

Uitgewerkt voorbeeld

Een watermonster bevat 500 PPM natriumchloride (NaCl). De molaire massa van NaCl is 58,44 g/mol.

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

Het monster heeft een natriumchlorideconcentratie van ongeveer 0,008556 M, oftewel ongeveer 8,6 millimol per liter.

De calculator wordt geopend met een tweede voorbeeld dat al is ingevuld: 100 PPM water bij een molaire massa van 18,01528 g/mol. Dat komt neer op 100 / 18.015,28 = 0,005551 mol/L. In de onderstaande tabel wordt voor water 18,015 g/mol afgerond, en de extra cijfers veranderen het antwoord met minder dan één deel op tienduizend.

Veelvoorkomende molaire massa's

De molaire massa van een verbinding is de som van de atoommassa's van elk atoom in de formule, die in het periodiek systeem te vinden zijn.

Beperkingen

De bovenstaande formule gaat ervan uit dat de oplossing op waterbasis en verdund is, met een dichtheid dicht bij 1 g/mL. Die aanname begint boven ongeveer 10.000 PPM (1% massaprocent) minder goed op te gaan, omdat de werkelijke dichtheid van de oplossing dan genoeg afwijkt van 1 g/mL om van belang te zijn. Zeewater heeft bijvoorbeeld een dichtheid van ongeveer 1,025 g/mL in plaats van 1,0.

De formule is ook niet rechtstreeks van toepassing op gasconcentraties, die meestal worden gegeven als een volumeverhouding (PPMv) in plaats van een massaverhouding, of op niet-waterige vloeistoffen zoals ethanol of aceton, die een andere dichtheid dan water hebben. In die gevallen moet de werkelijke dichtheid van de oplossing of het gasmengsel worden gebruikt in plaats van aan te nemen dat deze gelijk is aan 1 g/mL.

Veelgestelde vragen

Hoe zet je PPM om in molariteit? Deel de PPM-waarde door de molaire massa in g/mol en deel vervolgens door 1000: Molariteit = PPM / (molaire massa × 1000). Bijvoorbeeld: 100 PPM glucose (180,156 g/mol) geeft een molariteit van ongeveer 0,000555 M.

Is 1 PPM hetzelfde als 1 mg/L? Voor verdunde oplossingen op waterbasis geldt dat inderdaad, omdat water een dichtheid heeft die dicht bij 1 g/mL ligt. Dit geldt niet voor geconcentreerde oplossingen, niet-waterige vloeistoffen of gasmengsels.

Wat is het verschil tussen PPM en molariteit? PPM meet de massaconcentratie: hoeveel milligram van een stof zich in een liter oplossing bevinden. Molariteit meet hoeveel mol, en dus hoeveel moleculen, zich in een liter bevinden. Twee stoffen met dezelfde PPM kunnen zeer verschillende molariteiten hebben als hun molaire massa's verschillen.

Kan molariteit weer worden omgerekend naar PPM? Ja. Vermenigvuldig de molariteit met de molaire massa en met 1000: PPM = molariteit × molaire massa × 1000. Een 0,01 M oplossing van NaCl (58,44 g/mol) is gelijk aan 584,4 PPM.

Waarom is de molaire massa nodig voor de berekening? De molaire massa koppelt massa aan het aantal moleculen. Eenzelfde massaconcentratie komt overeen met meer moleculen bij een lichte stof dan bij een zware stof. Daarom is de molaire massa nodig om van massagerelateerde PPM naar molecuulgerelateerde molariteit te gaan.

Waar kan ik de molaire massa van een stof vinden? Deze kan worden berekend door de atoommassa's van de atomen in de chemische formule bij elkaar op te tellen, met waarden uit het periodiek systeem. Gegevensbladen van chemische leveranciers en referentiedatabases zoals het NIST Chemistry WebBook vermelden molaire massa's ook rechtstreeks.