ตัวแปลงความเข้มข้น
ความเข้มข้น — จากส่วนในพันล้านล้านส่วนถึงเปอร์เซ็นต์
เชี่ยวชาญหน่วยความเข้มข้นของมวลในด้านคุณภาพน้ำ เคมี และวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม ตั้งแต่ g/L ถึง ppb ทำความเข้าใจความเข้มข้นของตัวถูกละลายและความหมายของตัวเลขในการใช้งานจริง
พื้นฐานของความเข้มข้น
ความเข้มข้นคืออะไร?
ความเข้มข้นวัดปริมาณตัวถูกละลายที่ละลายในสารละลาย ความเข้มข้นของมวล = มวลของตัวถูกละลาย ÷ ปริมาตรของสารละลาย เกลือ 100 มก. ในน้ำ 1 ลิตร = ความเข้มข้น 100 mg/L ค่าที่สูงขึ้น = สารละลายที่เข้มข้นขึ้น
- ความเข้มข้น = มวล/ปริมาตร
- g/L = กรัมต่อลิตร (พื้นฐาน)
- mg/L = มิลลิกรัมต่อลิตร
- ตัวเลขที่สูงขึ้น = ตัวถูกละลายมากขึ้น
ความเข้มข้นของมวล
ความเข้มข้นของมวล: มวลของตัวถูกละลายต่อปริมาตร หน่วย: g/L, mg/L, µg/L ตรงไปตรงมาและไม่คลุมเครือ 1 g/L = 1000 mg/L = 1,000,000 µg/L ใช้ในคุณภาพน้ำ เคมีคลินิก การตรวจสอบสิ่งแวดล้อม
- g/L = กรัมต่อลิตร
- mg/L = มิลลิกรัมต่อลิตร
- µg/L = ไมโครกรัมต่อลิตร
- การวัดโดยตรง ไม่มีความคลุมเครือ
ppm และเปอร์เซ็นต์
ppm (ส่วนในล้านส่วน) ≈ mg/L สำหรับน้ำ ppb (ส่วนในพันล้านส่วน) ≈ µg/L เปอร์เซ็นต์ w/v: 10% = 100 g/L เข้าใจง่ายแต่ขึ้นอยู่กับบริบท เป็นเรื่องปกติในการทดสอบคุณภาพน้ำ
- 1 ppm ≈ 1 mg/L (น้ำ)
- 1 ppb ≈ 1 µg/L (น้ำ)
- 10% w/v = 100 g/L
- บริบท: สารละลายในน้ำ
- ความเข้มข้นของมวล = มวล/ปริมาตร
- 1 g/L = 1000 mg/L = 1,000,000 µg/L
- 1 ppm ≈ 1 mg/L (สำหรับน้ำ)
- 10% w/v = 100 g/L
คำอธิบายระบบหน่วย
ความเข้มข้นของมวล SI
หน่วยมาตรฐาน: g/L, mg/L, µg/L, ng/L ชัดเจนและไม่คลุมเครือ แต่ละคำนำหน้า = สเกล ×1000 เป็นสากลในสาขาเคมี วิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม การทดสอบทางคลินิก
- g/L = หน่วยพื้นฐาน
- mg/L = มิลลิกรัมต่อลิตร
- µg/L = ไมโครกรัมต่อลิตร
- ng/L, pg/L สำหรับการวิเคราะห์ร่องรอย
หน่วยคุณภาพน้ำ
ppm, ppb, ppt ใช้กันทั่วไป สำหรับสารละลายในน้ำเจือจาง: 1 ppm ≈ 1 mg/L, 1 ppb ≈ 1 µg/L EPA ใช้ mg/L และ µg/L สำหรับมาตรฐาน WHO ใช้ ppm เพื่อความเรียบง่าย
- ppm = ส่วนในล้านส่วน
- ppb = ส่วนในพันล้านส่วน
- ใช้ได้กับสารละลายในน้ำเจือจาง
- มาตรฐาน EPA ในหน่วย mg/L, µg/L
ความกระด้างของน้ำ
แสดงเป็นค่าสมมูล CaCO₃ หน่วย: gpg (เกรนต่อแกลลอน), °fH (ฝรั่งเศส), °dH (เยอรมัน), °e (อังกฤษ) ทั้งหมดสามารถแปลงเป็น mg/L ในรูปของ CaCO₃ เป็นมาตรฐานสำหรับการบำบัดน้ำ
- gpg: ความกระด้างของน้ำในสหรัฐฯ
- °fH: องศาฝรั่งเศส
- °dH: องศาเยอรมัน
- ทั้งหมดเป็นค่าสมมูล CaCO₃
วิทยาศาสตร์แห่งความเข้มข้น
สูตรสำคัญ
ความเข้มข้น = มวล/ปริมาตร C = m/V หน่วย: g/L = kg/m³ การแปลง: คูณด้วย 1000 สำหรับ mg/L, คูณด้วย 1,000,000 สำหรับ µg/L ppm ≈ mg/L สำหรับน้ำ (ความหนาแน่น ≈ 1 kg/L)
- C = m/V (ความเข้มข้น)
- 1 g/L = 1000 mg/L
- 1 mg/L ≈ 1 ppm (น้ำ)
- %w/v: มวล% = (g/100mL)
การเจือจาง
สูตรการเจือจาง: C1V1 = C2V2 ความเข้มข้นเริ่มต้น x ปริมาตร = ความเข้มข้นสุดท้าย x ปริมาตร 10 mL ของ 100 mg/L เจือจางเป็น 100 mL = 10 mg/L การอนุรักษ์มวล
- C1V1 = C2V2 (การเจือจาง)
- มวลถูกอนุรักษ์ในการเจือจาง
- ตัวอย่าง: 10x100 = 1x1000
- มีประโยชน์สำหรับการเตรียมในห้องปฏิบัติการ
สภาพการละลายได้
สภาพการละลายได้ = ความเข้มข้นสูงสุด ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ NaCl: 360 g/L ที่ 20°C น้ำตาล: 2000 g/L ที่ 20°C เกินสภาพการละลายได้ → เกิดการตกตะกอน
- สภาพการละลายได้ = ความเข้มข้นสูงสุด
- ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ
- อาจเกิดภาวะอิ่มตัวยวดยิ่งได้
- เกิน → ตกตะกอน
เกณฑ์มาตรฐานความเข้มข้น
| สาร/มาตรฐาน | ความเข้มข้น | บริบท | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| การตรวจจับร่องรอย | 1 pg/L | ร่องรอยพิเศษ | เคมีวิเคราะห์ขั้นสูง |
| ร่องรอยยา | 1 ng/L | สิ่งแวดล้อม | สารปนเปื้อนที่เกิดขึ้นใหม่ |
| ขีดจำกัดสารหนูของ EPA | 10 µg/L | น้ำดื่ม | สูงสุด 10 ppb |
| ระดับที่ต้องดำเนินการสำหรับตะกั่วของ EPA | 15 µg/L | น้ำดื่ม | ระดับที่ต้องดำเนินการ 15 ppb |
| คลอรีนในสระว่ายน้ำ | 1-3 mg/L | สระว่ายน้ำ | โดยทั่วไป 1-3 ppm |
| สารละลายน้ำเกลือ | 9 g/L | ทางการแพทย์ | 0.9% NaCl, สรีรวิทยา |
| ความเค็มของน้ำทะเล | 35 g/L | มหาสมุทร | เฉลี่ย 3.5% |
| เกลืออิ่มตัว | 360 g/L | เคมี | NaCl ที่ 20°C |
| สารละลายน้ำตาล | 500 g/L | อาหาร | น้ำเชื่อม 50% w/v |
| กรดเข้มข้น | 1200 g/L | สารเคมีในห้องปฏิบัติการ | กรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น (~37%) |
มาตรฐานน้ำทั่วไป
| สารปนเปื้อน | EPA MCL | แนวทางของ WHO | หน่วย |
|---|---|---|---|
| สารหนู | 10 | 10 | µg/L (ppb) |
| ตะกั่ว | 15* | 10 | µg/L (ppb) |
| ปรอท | 2 | 6 | µg/L (ppb) |
| ไนเตรต (ในรูป N) | 10 | 50 | mg/L (ppm) |
| ฟลูออไรด์ | 4.0 | 1.5 | mg/L (ppm) |
| โครเมียม | 100 | 50 | µg/L (ppb) |
| ทองแดง | 1300 | 2000 | µg/L (ppb) |
การใช้งานในโลกแห่งความเป็นจริง
คุณภาพน้ำ
มาตรฐานน้ำดื่ม: ขีดจำกัดของ EPA สำหรับสารปนเปื้อน ตะกั่ว: ระดับที่ต้องดำเนินการ 15 µg/L (15 ppb) สารหนู: สูงสุด 10 µg/L (10 ppb) ไนเตรต: สูงสุด 10 mg/L (10 ppm) สำคัญอย่างยิ่งต่อสาธารณสุข
- ตะกั่ว: <15 µg/L (EPA)
- สารหนู: <10 µg/L (WHO)
- ไนเตรต: <10 mg/L
- คลอรีน: 0.2-2 mg/L (การบำบัด)
เคมีคลินิก
การตรวจเลือดในหน่วย g/dL หรือ mg/dL กลูโคส: 70-100 mg/dL เป็นค่าปกติ คอเลสเตอรอล: <200 mg/dL เป็นที่ต้องการ ฮีโมโกลบิน: 12-16 g/dL การวินิจฉัยทางการแพทย์ขึ้นอยู่กับช่วงความเข้มข้น
- กลูโคส: 70-100 mg/dL
- คอเลสเตอรอล: <200 mg/dL
- ฮีโมโกลบิน: 12-16 g/dL
- หน่วย: g/dL, mg/dL เป็นเรื่องปกติ
การตรวจสอบสิ่งแวดล้อม
คุณภาพอากาศ: PM2.5 ในหน่วย µg/m³ การปนเปื้อนในดิน: mg/kg น้ำผิวดิน: ng/L สำหรับสารอินทรีย์ร่องรอย ระดับ ppb และ ppt สำหรับยาฆ่าแมลง ยา ต้องการการตรวจจับที่ไวเป็นพิเศษ
- PM2.5: <12 µg/m³ (WHO)
- ยาฆ่าแมลง: ng/L ถึง µg/L
- โลหะหนัก: ช่วง µg/L
- สารอินทรีย์ร่องรอย: ng/L ถึง pg/L
คณิตศาสตร์ด่วน
การแปลงหน่วย
g/L × 1000 = mg/L mg/L × 1000 = µg/L ด่วน: แต่ละคำนำหน้า = สเกล ×1000 5 mg/L = 5000 µg/L
- g/L → mg/L: ×1000
- mg/L → µg/L: ×1000
- µg/L → ng/L: ×1000
- ขั้นตอนง่ายๆ ×1000
ppm และเปอร์เซ็นต์
สำหรับน้ำ: 1 ppm = 1 mg/L 1% w/v = 10 g/L = 10,000 ppm 100 ppm = 0.01% เปอร์เซ็นต์ด่วน!
- 1 ppm = 1 mg/L (น้ำ)
- 1% = 10,000 ppm
- 0.1% = 1,000 ppm
- 0.01% = 100 ppm
การเจือจาง
C1V1 = C2V2 ในการเจือจาง 10 เท่า ปริมาตรสุดท้ายจะใหญ่กว่า 10 เท่า 100 mg/L เจือจาง 10 เท่า = 10 mg/L ง่าย!
- C1V1 = C2V2
- เจือจาง 10 เท่า: V2 = 10V1
- C2 = C1/10
- ตัวอย่าง: 100 mg/L ถึง 10 mg/L
การแปลงทำงานอย่างไร
- ขั้นตอนที่ 1: แหล่งที่มา → g/L
- ขั้นตอนที่ 2: g/L → เป้าหมาย
- ppm ≈ mg/L (น้ำ)
- %w/v: g/L = % × 10
- ความกระด้าง: ผ่าน CaCO₃
การแปลงทั่วไป
| จาก | เป็น | × | ตัวอย่าง |
|---|---|---|---|
| g/L | mg/L | 1000 | 1 g/L = 1000 mg/L |
| mg/L | µg/L | 1000 | 1 mg/L = 1000 µg/L |
| mg/L | ppm | 1 | 1 mg/L ≈ 1 ppm (น้ำ) |
| µg/L | ppb | 1 | 1 µg/L ≈ 1 ppb (น้ำ) |
| %w/v | g/L | 10 | 10% = 100 g/L |
| g/L | g/mL | 0.001 | 1 g/L = 0.001 g/mL |
| g/dL | g/L | 10 | 10 g/dL = 100 g/L |
| mg/dL | mg/L | 10 | 100 mg/dL = 1000 mg/L |
ตัวอย่างด่วน
ปัญหาพร้อมวิธีทำ
การทดสอบตะกั่วในน้ำ
ตัวอย่างน้ำมีตะกั่ว 12 µg/L ปลอดภัยหรือไม่ (ระดับที่ต้องดำเนินการของ EPA: 15 µg/L)?
12 µg/L < 15 µg/L ใช่ ต่ำกว่าระดับที่ต้องดำเนินการของ EPA หรือแสดงเป็น 12 ppb < 15 ppb ปลอดภัย!
การคำนวณการเจือจาง
เจือจาง 50 mL ของ 200 mg/L เป็น 500 mL ความเข้มข้นสุดท้าย?
C1V1 = C2V2 (200)(50) = C2(500) C2 = 10,000/500 = 20 mg/L เจือจาง 10 เท่า!
สารละลายน้ำเกลือ
ทำน้ำเกลือ 0.9% ต้องใช้ NaCl กี่กรัมต่อลิตร?
0.9% w/v = 0.9 กรัมต่อ 100 mL = 9 กรัมต่อ 1000 mL = 9 g/L น้ำเกลือทางสรีรวิทยา!
ข้อผิดพลาดทั่วไป
- **ความคลุมเครือของ ppm**: ppm อาจเป็น w/w, v/v หรือ w/v! สำหรับน้ำ ppm ≈ mg/L (สมมติว่าความหนาแน่น = 1) ใช้ไม่ได้กับน้ำมัน แอลกอฮอล์ สารละลายเข้มข้น!
- **โมลาร์ ≠ มวล**: ไม่สามารถแปลง g/L เป็น mol/L ได้หากไม่มีน้ำหนักโมเลกุล! NaCl: 58.44 g/mol กลูโคส: 180.16 g/mol แตกต่างกัน!
- **% w/w vs % w/v**: 10% w/w ≠ 100 g/L (ต้องการความหนาแน่นของสารละลาย) มีเพียง % w/v เท่านั้นที่แปลงได้โดยตรง! 10% w/v = 100 g/L พอดี
- **หน่วย mg/dL**: การทดสอบทางการแพทย์มักใช้ mg/dL ไม่ใช่ mg/L 100 mg/dL = 1000 mg/L แตกต่างกัน 10 เท่า!
- **ความกระด้างของน้ำ**: แสดงเป็น CaCO3 แม้ว่าไอออนที่แท้จริงคือ Ca2+ และ Mg2+ เป็นข้อตกลงมาตรฐานสำหรับการเปรียบเทียบ
- **ppb vs ppt**: ในสหรัฐฯ พันล้าน = 10^9 ในสหราชอาณาจักร (เก่า) พันล้าน = 10^12 ใช้ ppb (10^-9) เพื่อหลีกเลี่ยงความสับสน ppt = 10^-12
เกร็ดน่ารู้
ความเค็มของมหาสมุทรคือ 35 g/L
น้ำทะเลมีเกลือที่ละลายอยู่ประมาณ 35 g/L (ความเค็ม 3.5%) ส่วนใหญ่เป็น NaCl แต่ก็มี Mg, Ca, K, SO4 ด้วย ทะเลเดดซี: 280 g/L (28%) เค็มจนคุณลอยได้! ทะเลสาบเกรตซอลต์: 50-270 g/L ขึ้นอยู่กับระดับน้ำ
ppm ย้อนกลับไปถึงทศวรรษ 1950
ppm (ส่วนในล้านส่วน) ได้รับความนิยมในทศวรรษ 1950 สำหรับมลพิษทางอากาศและคุณภาพน้ำ ก่อนหน้านั้นใช้ % หรือ g/L ปัจจุบันเป็นมาตรฐานสำหรับสารปนเปื้อนร่องรอย เข้าใจง่าย: 1 ppm = 1 หยดในน้ำ 50 ลิตร!
ช่วงปกติของระดับน้ำตาลในเลือด
ระดับน้ำตาลในเลือดขณะอดอาหาร: 70-100 mg/dL (700-1000 mg/L) นั่นเป็นเพียง 0.07-0.1% ของน้ำหนักเลือด! โรคเบาหวานวินิจฉัยที่ >126 mg/dL การเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยก็มีความสำคัญ—ควบคุมอย่างเข้มงวดโดยอินซูลิน/กลูคากอน
คลอรีนในสระว่ายน้ำ: 1-3 ppm
คลอรีนในสระว่ายน้ำ: 1-3 mg/L (ppm) สำหรับการฆ่าเชื้อ สูงกว่านี้ = แสบตา ต่ำกว่านี้ = แบคทีเรียเจริญเติบโต อ่างน้ำร้อน: 3-5 ppm (อุ่นกว่า = แบคทีเรียมากกว่า) ความเข้มข้นน้อย แต่ผลกระทบใหญ่!
การจำแนกความกระด้างของน้ำ
น้ำอ่อน: <60 mg/L CaCO3 ปานกลาง: 60-120 กระด้าง: 120-180 กระด้างมาก: >180 mg/L น้ำกระด้างทำให้เกิดคราบตะกรัน ใช้สบู่มากขึ้น น้ำอ่อนดีกว่าสำหรับการซักล้าง แต่อาจกัดกร่อนท่อได้!
ระดับที่ต้องดำเนินการสำหรับตะกั่วของ EPA: 15 ppb
ระดับที่ต้องดำเนินการสำหรับตะกั่วของ EPA: 15 µg/L (15 ppb) ในน้ำดื่ม ลดลงจาก 50 ppb ในปี 1991 ไม่มีระดับตะกั่วที่ปลอดภัย! วิกฤตการณ์เมืองฟลินต์ รัฐมิชิแกน: ระดับสูงถึง 4000 ppb ในกรณีที่เลวร้ายที่สุด น่าเศร้า
วิวัฒนาการของการวัดความเข้มข้น
ตั้งแต่เหตุการณ์ The Great Stink of London ไปจนถึงการตรวจจับร่องรอยสมัยใหม่ที่ระดับส่วนในพันล้านล้านส่วน การวัดความเข้มข้นได้พัฒนาควบคู่ไปกับสาธารณสุข วิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม และเคมีวิเคราะห์
ทศวรรษ 1850 - 1900
เหตุการณ์ The Great Stink of London ในปี 1858—เมื่อกลิ่นน้ำเสียจากแม่น้ำเทมส์ทำให้รัฐสภาต้องปิดทำการ—เป็นตัวกระตุ้นให้เกิดการศึกษาคุณภาพน้ำอย่างเป็นระบบครั้งแรก เมืองต่างๆ เริ่มทำการทดสอบทางเคมีอย่างคร่าวๆ เพื่อหาการปนเปื้อน
วิธีการในยุคแรกเป็นแบบเชิงคุณภาพหรือกึ่งปริมาณ: สี กลิ่น และการทดสอบการตกตะกอนอย่างคร่าวๆ การปฏิวัติทฤษฎีเชื้อโรค (ปาสเตอร์ คอค) ขับเคลื่อนความต้องการมาตรฐานน้ำที่ดีขึ้น
- 1858: The Great Stink บังคับให้ลอนดอนสร้างระบบท่อระบายน้ำที่ทันสมัย
- ทศวรรษ 1890: การทดสอบทางเคมีครั้งแรกสำหรับความกระด้าง ความเป็นด่าง และคลอไรด์
- หน่วย: เกรนต่อแกลลอน (gpg), ส่วนใน 10,000 ส่วน
ทศวรรษ 1900 - 1950
การเติมคลอรีนในน้ำ (โรงงานแห่งแรกในสหรัฐฯ: เจอร์ซีย์ซิตี ปี 1914) ต้องการปริมาณที่แม่นยำ—น้อยเกินไปฆ่าเชื้อไม่ได้ มากเกินไปเป็นพิษ สิ่งนี้ผลักดันให้มีการนำ mg/L (ส่วนในล้านส่วน) มาใช้เป็นหน่วยมาตรฐาน
สเปกโตรโฟโตเมทรีและวิธีการไทเทรตทำให้สามารถวัดความเข้มข้นได้อย่างแม่นยำ หน่วยงานสาธารณสุขกำหนดขีดจำกัดน้ำดื่มในหน่วย mg/L
- 1914: คลอรีนถูกเติมในปริมาณ 0.5-2 mg/L สำหรับการฆ่าเชื้อ
- 1925: หน่วยบริการสาธารณสุขของสหรัฐฯ กำหนดมาตรฐานน้ำชุดแรก
- mg/L และ ppm กลายเป็นสิ่งที่ใช้แทนกันได้สำหรับสารละลายในน้ำเจือจาง
ทศวรรษ 1960 - 1980
หนังสือ Silent Spring (1962) และวิกฤตสิ่งแวดล้อม (ไฟไหม้แม่น้ำ Cuyahoga, Love Canal) กระตุ้นให้มีการควบคุมยาฆ่าแมลง โลหะหนัก และมลพิษทางอุตสาหกรรมในระดับ µg/L (ppb)
Atomic absorption spectroscopy (AAS) และ gas chromatography (GC) ทำให้สามารถตรวจจับได้ต่ำกว่า 1 µg/L พระราชบัญญัติน้ำดื่มปลอดภัยของ EPA (1974) กำหนดระดับสารปนเปื้อนสูงสุด (MCLs) ในหน่วย µg/L
- 1974: พระราชบัญญัติน้ำดื่มปลอดภัยสร้างมาตรฐาน MCL ระดับชาติ
- 1986: การห้ามใช้ตะกั่ว; ระดับที่ต้องดำเนินการกำหนดไว้ที่ 15 µg/L (15 ppb)
- 1996: ขีดจำกัดสารหนูลดลงจาก 50 เป็น 10 µg/L
ทศวรรษ 1990 - ปัจจุบัน
เครื่องมือ LC-MS/MS และ ICP-MS สมัยใหม่สามารถตรวจจับยา PFAS และสารรบกวนการทำงานของต่อมไร้ท่อในระดับ ng/L (ppt) และแม้กระทั่ง pg/L (ppq)
วิกฤตการณ์น้ำเมืองฟลินต์ (2014-2016) เผยให้เห็นความล้มเหลว: ระดับตะกั่วสูงถึง 4000 ppb (มากกว่าขีดจำกัดของ EPA 267 เท่า) WHO และ EPA ปรับปรุงแนวทางอย่างต่อเนื่องเมื่อความไวในการวิเคราะห์ดีขึ้น
- ทศวรรษ 2000: 'สารเคมีตลอดกาล' PFAS ถูกตรวจพบในระดับ ng/L
- 2011: WHO ปรับปรุงแนวทางสำหรับสารปนเปื้อนมากกว่า 100 ชนิด
- ทศวรรษ 2020: การตรวจจับตามปกติที่ระดับ pg/L; ความท้าทายใหม่ในไมโครพลาสติก วัสดุนาโน
เคล็ดลับมือโปร
- **ppm ด่วน**: สำหรับน้ำ 1 ppm = 1 mg/L แปลงง่าย!
- **% เป็น g/L**: %w/v x 10 = g/L 5% = 50 g/L
- **การเจือจาง**: C1V1 = C2V2 คูณความเข้มข้น x ปริมาตรเพื่อตรวจสอบ
- **mg/dL เป็น mg/L**: คูณด้วย 10 หน่วยทางการแพทย์ต้องแปลง!
- **ppb = ppm x 1000**: แต่ละขั้นตอน = x1000 5 ppm = 5000 ppb
- **ความกระด้าง**: gpg x 17.1 = mg/L ในรูป CaCO3 แปลงด่วน!
- **สัญกรณ์วิทยาศาสตร์อัตโนมัติ**: ค่า < 0.000001 g/L หรือ > 1,000,000 g/L จะแสดงเป็นสัญกรณ์วิทยาศาสตร์เพื่อให้อ่านง่ายขึ้น (จำเป็นสำหรับการวิเคราะห์ร่องรอยระดับ ppq/pg!)
อ้างอิงหน่วย
ความเข้มข้นของมวล
| หน่วย | สัญลักษณ์ | g/L | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| กรัมต่อลิตร | g/L | 1 g/L (base) | หน่วยพื้นฐาน; กรัมต่อลิตร มาตรฐานสำหรับเคมี |
| มิลลิกรัมต่อลิตร | mg/L | 1.0000 mg/L | มิลลิกรัมต่อลิตร; 1 g/L = 1000 mg/L ทั่วไปในคุณภาพน้ำ |
| ไมโครกรัมต่อลิตร | µg/L | 1.0000 µg/L | ไมโครกรัมต่อลิตร; ระดับสารปนเปื้อนร่องรอย มาตรฐาน EPA |
| นาโนกรัมต่อลิตร | ng/L | 1.000e-9 g/L | นาโนกรัมต่อลิตร; การวิเคราะห์ร่องรอยพิเศษ สารปนเปื้อนที่เกิดขึ้นใหม่ |
| พิโคกรัมต่อลิตร | pg/L | 1.000e-12 g/L | พิโคกรัมต่อลิตร; เคมีวิเคราะห์ขั้นสูง การวิจัย |
| กิโลกรัมต่อลิตร | kg/L | 1000.0000 g/L | กิโลกรัมต่อลิตร; สารละลายเข้มข้น อุตสาหกรรม |
| กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร | kg/m³ | 1 g/L (base) | กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร; เหมือนกับ g/L หน่วย SI |
| กรัมต่อลูกบาศก์เมตร | g/m³ | 1.0000 mg/L | กรัมต่อลูกบาศก์เมตร; คุณภาพอากาศ (PM) สิ่งแวดล้อม |
| มิลลิกรัมต่อลูกบาศก์เมตร | mg/m³ | 1.0000 µg/L | มิลลิกรัมต่อลูกบาศก์เมตร; มาตรฐานมลพิษทางอากาศ |
| ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร | µg/m³ | 1.000e-9 g/L | ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร; การวัด PM2.5, PM10 |
| กรัมต่อมิลลิลิตร | g/mL | 1000.0000 g/L | กรัมต่อมิลลิลิตร; สารละลายเข้มข้น ใช้ในห้องปฏิบัติการ |
| มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร | mg/mL | 1 g/L (base) | มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร; เหมือนกับ g/L ยา |
| ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร | µg/mL | 1.0000 mg/L | ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร; เหมือนกับ mg/L ทางการแพทย์ |
| กรัมต่อเดซิลิตร | g/dL | 10.0000 g/L | กรัมต่อเดซิลิตร; การทดสอบทางการแพทย์ (ฮีโมโกลบิน) คลินิก |
| มิลลิกรัมต่อเดซิลิตร | mg/dL | 10.0000 mg/L | มิลลิกรัมต่อเดซิลิตร; ระดับน้ำตาลในเลือด คอเลสเตอรอล ทางการแพทย์ |
เปอร์เซ็นต์ (มวล/ปริมาตร)
| หน่วย | สัญลักษณ์ | g/L | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| เปอร์เซ็นต์มวล/ปริมาตร (%w/v) | %w/v | 10.0000 g/L | %w/v; 10% = 100 g/L การแปลงโดยตรง ไม่คลุมเครือ |
ส่วนใน (ppm, ppb, ppt)
| หน่วย | สัญลักษณ์ | g/L | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| ส่วนในล้านส่วน | ppm | 1.0000 mg/L | ส่วนในล้านส่วน; mg/L สำหรับน้ำ สมมติว่าความหนาแน่น = 1 kg/L |
| ส่วนในพันล้านส่วน | ppb | 1.0000 µg/L | ส่วนในพันล้านส่วน; µg/L สำหรับน้ำ สารปนเปื้อนร่องรอย |
| ส่วนในล้านล้านส่วน | ppt | 1.000e-9 g/L | ส่วนในล้านล้านส่วน; ng/L สำหรับน้ำ ระดับร่องรอยพิเศษ |
| ส่วนในพันล้านล้านส่วน | ppq | 1.000e-12 g/L | ส่วนในพันล้านล้านส่วน; pg/L การตรวจจับขั้นสูง |
ความกระด้างของน้ำ
| หน่วย | สัญลักษณ์ | g/L | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| เกรนต่อแกลลอน (ความกระด้างของน้ำ) | gpg | 17.1200 mg/L | เกรนต่อแกลลอน; ความกระด้างของน้ำในสหรัฐฯ 1 gpg = 17.1 mg/L CaCO3 |
| องศาฝรั่งเศส (°fH) | °fH | 10.0000 mg/L | องศาฝรั่งเศส (fH); 1 fH = 10 mg/L CaCO3 มาตรฐานยุโรป |
| องศาเยอรมัน (°dH) | °dH | 17.8300 mg/L | องศาเยอรมัน (dH); 1 dH = 17.8 mg/L CaCO3 ยุโรปกลาง |
| องศาอังกฤษ (°e) | °e | 14.2700 mg/L | องศาอังกฤษ (e); 1 e = 14.3 mg/L CaCO3 มาตรฐานสหราชอาณาจักร |
คำถามที่พบบ่อย
ความแตกต่างระหว่าง ppm และ mg/L คืออะไร?
สำหรับสารละลายในน้ำเจือจาง (เช่น น้ำดื่ม) 1 ppm ≈ 1 mg/L ซึ่งสมมติว่าความหนาแน่นของสารละลาย = 1 kg/L (เช่นเดียวกับน้ำบริสุทธิ์) สำหรับตัวทำละลายอื่นหรือสารละลายเข้มข้น ppm และ mg/L จะแตกต่างกันเนื่องจากความหนาแน่น ≠ 1 ppm คืออัตราส่วนมวล/มวล หรือปริมาตร/ปริมาตร; mg/L คือมวล/ปริมาตร เพื่อความแม่นยำ ควรใช้ mg/L เสมอ!
ทำไมฉันไม่สามารถแปลง g/L เป็น mol/L ได้?
g/L (ความเข้มข้นของมวล) และ mol/L (ความเข้มข้นโมลาร์) เป็นปริมาณที่แตกต่างกัน การแปลงต้องใช้น้ำหนักโมเลกุล: mol/L = (g/L) / (MW ในหน่วย g/mol) ตัวอย่าง: 58.44 g/L NaCl = 1 mol/L แต่ 58.44 g/L กลูโคส = 0.324 mol/L (MW ต่างกัน) ต้องรู้ว่าเป็นสารอะไร!
%w/v หมายถึงอะไร?
%w/v = เปอร์เซ็นต์น้ำหนัก/ปริมาตร = กรัมต่อ 100 mL 10% w/v = 10 กรัมต่อ 100 mL = 100 กรัมต่อ 1000 mL = 100 g/L การแปลงโดยตรง! แตกต่างจาก %w/w (น้ำหนัก/น้ำหนัก ต้องการความหนาแน่น) และ %v/v (ปริมาตร/ปริมาตร ต้องการความหนาแน่นทั้งสอง) ระบุเสมอว่าคุณหมายถึง % ใด!
ฉันจะเจือจางสารละลายได้อย่างไร?
ใช้ C1V1 = C2V2 C1 = ความเข้มข้นเริ่มต้น, V1 = ปริมาตรเริ่มต้น, C2 = ความเข้มข้นสุดท้าย, V2 = ปริมาตรสุดท้าย ตัวอย่าง: เจือจาง 100 mg/L 10 เท่า C2 = 10 mg/L ต้องการ V1 = 10 mL, V2 = 100 mL เพิ่มตัวทำละลาย 90 mL ลงในสารละลายเข้มข้น 10 mL
ทำไมความกระด้างของน้ำจึงวัดเป็น CaCO3?
ความกระด้างของน้ำมาจากไอออน Ca2+ และ Mg2+ แต่น้ำหนักอะตอมที่แตกต่างกันทำให้การเปรียบเทียบโดยตรงทำได้ยาก การแปลงเป็นค่าสมมูล CaCO3 ให้มาตราส่วนมาตรฐาน 1 mmol/L Ca2+ = 100 mg/L ในรูป CaCO3 1 mmol/L Mg2+ = 100 mg/L ในรูป CaCO3 การเปรียบเทียบที่เป็นธรรมแม้ว่าไอออนที่แท้จริงจะแตกต่างกัน!
ความเข้มข้นใดที่ถือว่าเป็นร่องรอย?
ขึ้นอยู่กับบริบท คุณภาพน้ำ: ช่วง µg/L (ppb) ถึง ng/L (ppt) สิ่งแวดล้อม: ng/L ถึง pg/L คลินิก: มักจะเป็น ng/mL ถึง µg/mL 'ร่องรอย' โดยทั่วไปหมายถึง <1 mg/L ร่องรอยพิเศษ: <1 µg/L เครื่องมือสมัยใหม่ตรวจจับเฟมโตกรัม (fg) ในการวิจัย!
ไดเรกทอรีเครื่องมือฉบับสมบูรณ์
เครื่องมือทั้งหมด 71 รายการที่มีอยู่ใน UNITS