Koncentration måler, hvor meget opløst stof der er opløst i en opløsning. Massekoncentration = masse af opløst stof ÷ volumen af opløsning. 100 mg salt i 1 L vand = 100 mg/L koncentration. Højere værdier = stærkere opløsning.

• Koncentration = masse/volumen
• g/L = gram pr. liter (basis)
• mg/L = milligram pr. liter
• Højere tal = mere opløst stof

Massekoncentration: masse af opløst stof pr. volumen. Enheder: g/L, mg/L, µg/L. Direkte og utvetydig. 1 g/L = 1000 mg/L = 1.000.000 µg/L. Anvendes i vandkvalitet, klinisk kemi, miljøovervågning.

• g/L = gram pr. liter
• mg/L = milligram pr. liter
• µg/L = mikrogram pr. liter
• Direkte måling, ingen tvetydighed

ppm (parts per million) ≈ mg/L for vand. ppb (parts per billion) ≈ µg/L. Procent w/v: 10% = 100 g/L. Let at forstå, men kontekstafhængig. Almindelig i vandkvalitetstest.

• 1 ppm ≈ 1 mg/L (vand)
• 1 ppb ≈ 1 µg/L (vand)
• 10% w/v = 100 g/L
• Kontekst: vandige opløsninger

Standardenheder: g/L, mg/L, µg/L, ng/L. Klare og utvetydige. Hvert præfiks = ×1000 skala. Universel på tværs af kemi, miljøvidenskab, klinisk testning.

• g/L = basisenhed
• mg/L = milligram pr. liter
• µg/L = mikrogram pr. liter
• ng/L, pg/L for sporanalyse

ppm, ppb, ppt er almindeligt anvendt. For fortyndede vandige opløsninger: 1 ppm ≈ 1 mg/L, 1 ppb ≈ 1 µg/L. EPA bruger mg/L og µg/L for standarder. WHO bruger ppm for enkelhedens skyld.

• ppm = dele pr. million
• ppb = dele pr. milliard
• Gælder for fortyndede vandopløsninger
• EPA-standarder i mg/L, µg/L

Udtrykt som CaCO₃-ækvivalent. Enheder: gpg (grains per gallon), °fH (franske), °dH (tyske), °e (engelske). Alle konverteres til mg/L som CaCO₃. Standard for vandbehandling.

• gpg: amerikansk vandhårdhed
• °fH: franske grader
• °dH: tyske grader
• Alle som CaCO₃-ækvivalent

Koncentration = masse/volumen. C = m/V. Enheder: g/L = kg/m³. Omregning: multiplicer med 1000 for mg/L, med 1.000.000 for µg/L. ppm ≈ mg/L for vand (densitet ≈ 1 kg/L).

• C = m/V (koncentration)
• 1 g/L = 1000 mg/L
• 1 mg/L ≈ 1 ppm (vand)
• %w/v: masse% = (g/100mL)

Fortyndingsformel: C1V1 = C2V2. Initial koncentration x volumen = endelig koncentration x volumen. 10 mL af 100 mg/L fortyndet til 100 mL = 10 mg/L. Massebevarelse.

• C1V1 = C2V2 (fortynding)
• Masse bevares ved fortynding
• Eksempel: 10x100 = 1x1000
• Nyttig til laboratorieforberedelse

Opløselighed = maksimal koncentration. Temperaturafhængig. NaCl: 360 g/L ved 20°C. Sukker: 2000 g/L ved 20°C. Overskridelse af opløselighed → udfældning.

• Opløselighed = maks. koncentration
• Temperaturafhængig
• Overmætning mulig
• Overskridelse → bundfald

Drikkevandsstandarder: EPA-grænser for forurenende stoffer. Bly: 15 µg/L (15 ppb) handlingsniveau. Arsen: 10 µg/L (10 ppb) maksimum. Nitrat: 10 mg/L (10 ppm) maksimum. Kritisk for folkesundheden.

• Bly: <15 µg/L (EPA)
• Arsen: <10 µg/L (WHO)
• Nitrat: <10 mg/L
• Klor: 0,2-2 mg/L (behandling)

Blodprøver i g/dL eller mg/dL. Glukose: 70-100 mg/dL normalt. Kolesterol: <200 mg/dL ønskeligt. Hæmoglobin: 12-16 g/dL. Medicinsk diagnose afhænger af koncentrationsområder.

• Glukose: 70-100 mg/dL
• Kolesterol: <200 mg/dL
• Hæmoglobin: 12-16 g/dL
• Enheder: g/dL, mg/dL er almindelige

Luftkvalitet: PM2.5 i µg/m³. Jordforurening: mg/kg. Overfladevand: ng/L for organiske sporstoffer. ppb- og ppt-niveauer for pesticider, lægemidler. Ultra-følsom detektion påkrævet.

• PM2.5: <12 µg/m³ (WHO)
• Pesticider: ng/L til µg/L
• Tungmetaller: µg/L-område
• Organiske sporstoffer: ng/L til pg/L

g/L × 1000 = mg/L. mg/L × 1000 = µg/L. Hurtigt: hvert præfiks = ×1000 skala. 5 mg/L = 5000 µg/L.

• g/L → mg/L: ×1000
• mg/L → µg/L: ×1000
• µg/L → ng/L: ×1000
• Simple ×1000 trin

For vand: 1 ppm = 1 mg/L. 1% w/v = 10 g/L = 10.000 ppm. 100 ppm = 0,01%. Hurtig procent!

• 1 ppm = 1 mg/L (vand)
• 1% = 10.000 ppm
• 0,1% = 1.000 ppm
• 0,01% = 100 ppm

C1V1 = C2V2. For at fortynde 10x skal det endelige volumen være 10x større. 100 mg/L fortyndet 10x = 10 mg/L. Nemt!

• C1V1 = C2V2
• Fortynd 10x: V2 = 10V1
• C2 = C1/10
• Eksempel: 100 mg/L til 10 mg/L

En vandprøve har 12 µg/L bly. Er det sikkert (EPA's handlingsniveau: 15 µg/L)?

12 µg/L < 15 µg/L. Ja, under EPA's handlingsniveau. Også udtrykt som 12 ppb < 15 ppb. Sikkert!

Fortynd 50 mL af 200 mg/L til 500 mL. Endelig koncentration?

C1V1 = C2V2. (200)(50) = C2(500). C2 = 10.000/500 = 20 mg/L. 10x fortynding!

Lav 0,9% saltvand. Hvor mange gram NaCl pr. liter?

0,9% w/v = 0,9 g pr. 100 mL = 9 g pr. 1000 mL = 9 g/L. Fysiologisk saltvand!

Havvand indeholder ~35 g/L opløste salte (3,5% salinitet). Mest NaCl, men også Mg, Ca, K, SO4. Det Døde Hav: 280 g/L (28%), så salt at du flyder! Great Salt Lake: 50-270 g/L afhængigt af vandstanden.

ppm (parts per million) blev populariseret i 1950'erne for luftforurening og vandkvalitet. Før det brugte man % eller g/L. Nu er det standard for sporforurenende stoffer. Let at forstå: 1 ppm = 1 dråbe i 50 liter!

Fastende blodsukker: 70-100 mg/dL (700-1000 mg/L). Det er kun 0,07-0,1% af blodets vægt! Diabetes diagnosticeres ved >126 mg/dL. Små ændringer betyder noget – stram regulering af insulin/glukagon.

Poolklor: 1-3 mg/L (ppm) for sanitet. Højere = sviende øjne. Lavere = bakterievækst. Spabade: 3-5 ppm (varmere = flere bakterier). Lille koncentration, stor effekt!

Blødt: <60 mg/L CaCO3. Moderat: 60-120. Hårdt: 120-180. Meget hårdt: >180 mg/L. Hårdt vand forårsager kalkaflejringer, bruger mere sæbe. Blødt vand er bedre til vask, men kan korrodere rør!

EPA's handlingsniveau for bly: 15 µg/L (15 ppb) i drikkevand. Sænket fra 50 ppb i 1991. Der er intet sikkert niveau af bly! Flint, Michigan-krisen: niveauerne nåede 4000 ppb i de værste tilfælde. Tragisk.

Den Store Stank i London i 1858 — da lugten fra Themsens spildevand lukkede Parlamentet — katalyserede de første systematiske vandkvalitetsstudier. Byer begyndte grove kemiske tests for forurening.

Tidlige metoder var kvalitative eller semi-kvantitative: farve, lugt og grove udfældningstests. Kimteoriens revolution (Pasteur, Koch) drev efterspørgslen efter bedre vandstandarder.

• 1858: Den Store Stank tvinger London til at bygge moderne kloakker
• 1890'erne: Første kemiske tests for hårdhed, alkalinitet og klorid
• Enheder: grains per gallon (gpg), dele pr. 10.000

Vandkloring (første amerikanske anlæg: Jersey City, 1914) krævede præcis dosering — for lidt desinficerede ikke, for meget var giftigt. Dette førte til vedtagelsen af mg/L (parts per million) som standardenhed.

Spektrofotometri og titrimetriske metoder muliggjorde nøjagtig koncentrationsmåling. Folkesundhedsmyndigheder fastsatte drikkevandsgrænser i mg/L.

• 1914: Klor doseres med 0,5-2 mg/L til desinfektion
• 1925: U.S. Public Health Service fastsætter de første vandstandarder
• mg/L og ppm bliver udskiftelige for fortyndede vandige opløsninger

Silent Spring (1962) og miljøkriser (Cuyahoga-flodens brand, Love Canal) ansporede til regulering af pesticider, tungmetaller og industrielle forurenende stoffer på µg/L (ppb)-niveauer.

Atomabsorptionsspektroskopi (AAS) og gaskromatografi (GC) muliggjorde detektion under 1 µg/L. EPA's Safe Drinking Water Act (1974) påbød maksimale forureningsniveauer (MCL'er) i µg/L.

• 1974: Safe Drinking Water Act opretter nationale MCL-standarder
• 1986: Blyforbud; handlingsniveau fastsat til 15 µg/L (15 ppb)
• 1996: Arsengrænse sænket fra 50 til 10 µg/L

Moderne LC-MS/MS- og ICP-MS-instrumenter detekterer lægemidler, PFAS og hormonforstyrrende stoffer på ng/L (ppt) og endda pg/L (ppq) niveauer.

Flint-vandkrisen (2014-2016) afslørede svigt: bly nåede 4000 ppb (267× EPA's grænse). WHO og EPA opdaterer løbende retningslinjer, efterhånden som den analytiske følsomhed forbedres.

• 2000'erne: PFAS 'evighedskemikalier' detekteret på ng/L-niveauer
• 2011: WHO opdaterer retningslinjer for >100 forurenende stoffer
• 2020'erne: Rutinemæssig detektion på pg/L; nye udfordringer inden for mikroplast, nanomaterialer

For fortyndede vandige opløsninger (som drikkevand) er 1 ppm ≈ 1 mg/L. Dette antager, at opløsningens densitet = 1 kg/L (som rent vand). For andre opløsningsmidler eller koncentrerede opløsninger er ppm og mg/L forskellige, fordi densiteten ≠ 1. ppm er et masse/masse eller volumen/volumen forhold; mg/L er masse/volumen. Brug altid mg/L for præcision!

g/L (massekoncentration) og mol/L (molær koncentration) er forskellige mængder. Omregning kræver molekylvægt: mol/L = (g/L) / (MW i g/mol). Eksempel: 58,44 g/L NaCl = 1 mol/L. Men 58,44 g/L glukose = 0,324 mol/L (forskellig MW). Du skal kende stoffet!

%w/v = procent vægt/volumen = gram pr. 100 mL. 10% w/v = 10 g pr. 100 mL = 100 g pr. 1000 mL = 100 g/L. Direkte omregning! Forskellig fra %w/w (vægt/vægt, kræver densitet) og %v/v (volumen/volumen, kræver begge densiteter). Angiv altid, hvilket % du mener!

Brug C1V1 = C2V2. C1 = initial koncentration, V1 = initial volumen, C2 = endelig koncentration, V2 = endeligt volumen. Eksempel: fortynd 100 mg/L 10x. C2 = 10 mg/L. Du skal bruge V1 = 10 mL, V2 = 100 mL. Tilsæt 90 mL opløsningsmiddel til 10 mL koncentrat.

Vandhårdhed kommer fra Ca2+- og Mg2+-ioner, men forskellige atomvægte gør direkte sammenligning vanskelig. Konvertering til CaCO3-ækvivalent giver en standard skala. 1 mmol/L Ca2+ = 100 mg/L som CaCO3. 1 mmol/L Mg2+ = 100 mg/L som CaCO3. En fair sammenligning trods forskellige faktiske ioner!

Afhænger af konteksten. Vandkvalitet: µg/L (ppb) til ng/L (ppt) rækkevidde. Miljø: ng/L til pg/L. Klinisk: ofte ng/mL til µg/mL. 'Spor' betyder generelt <1 mg/L. Ultra-spor: <1 µg/L. Moderne instrumenter detekterer femtogrammer (fg) i forskning!