Konsantrasyon, bir çözeltide ne kadar çözünenin çözündüğünü ölçer. Kütle konsantrasyonu = çözünen kütlesi ÷ çözelti hacmi. 1 L suda 100 mg tuz = 100 mg/L konsantrasyon. Daha yüksek değerler = daha güçlü çözelti.

• Konsantrasyon = kütle/hacim
• g/L = gram/litre (temel)
• mg/L = miligram/litre
• Daha yüksek sayı = daha fazla çözünen

Kütle konsantrasyonu: çözünen kütlesinin hacme oranı. Birimler: g/L, mg/L, µg/L. Doğrudan ve net. 1 g/L = 1000 mg/L = 1.000.000 µg/L. Su kalitesi, klinik kimya, çevresel izlemede kullanılır.

• g/L = gram/litre
• mg/L = miligram/litre
• µg/L = mikrogram/litre
• Doğrudan ölçüm, belirsizlik yok

ppm (milyonda bir parça) ≈ su için mg/L. ppb (milyarda bir parça) ≈ µg/L. Yüzde a/h: %10 = 100 g/L. Anlaşılması kolay ancak bağlama bağlıdır. Su kalitesi testlerinde yaygındır.

• 1 ppm ≈ 1 mg/L (su)
• 1 ppb ≈ 1 µg/L (su)
• %10 a/h = 100 g/L
• Bağlam: sulu çözeltiler

Standart birimler: g/L, mg/L, µg/L, ng/L. Açık ve net. Her önek = ×1000 ölçek. Kimya, çevre bilimi, klinik testlerde evrensel.

• g/L = temel birim
• mg/L = miligram/litre
• µg/L = mikrogram/litre
• ng/L, pg/L eser analiz için

ppm, ppb, ppt yaygın olarak kullanılır. Seyreltik sulu çözeltiler için: 1 ppm ≈ 1 mg/L, 1 ppb ≈ 1 µg/L. EPA standartlar için mg/L ve µg/L kullanır. WHO basitlik için ppm kullanır.

• ppm = milyonda bir parça
• ppb = milyarda bir parça
• Seyreltik su çözeltileri için geçerli
• mg/L, µg/L cinsinden EPA standartları

CaCO₃ eşdeğeri olarak ifade edilir. Birimler: gpg (grain/galon), °fH (Fransız), °dH (Alman), °e (İngiliz). Hepsi CaCO₃ olarak mg/L'ye dönüştürülür. Su arıtımı için standarttır.

• gpg: ABD su sertliği
• °fH: Fransız derecesi
• °dH: Alman derecesi
• Hepsi CaCO₃ eşdeğeri olarak

Konsantrasyon = kütle/hacim. C = m/V. Birimler: g/L = kg/m³. Dönüşüm: mg/L için 1000 ile, µg/L için 1.000.000 ile çarpın. ppm ≈ su için mg/L (yoğunluk ≈ 1 kg/L).

• C = m/V (konsantrasyon)
• 1 g/L = 1000 mg/L
• 1 mg/L ≈ 1 ppm (su)
• %a/h: kütle% = (g/100mL)

Seyreltme formülü: C1V1 = C2V2. Başlangıç konsantrasyonu x hacim = son konsantrasyon x hacim. 100 mg/L'lik 10 mL, 100 mL'ye seyreltildiğinde = 10 mg/L. Kütlenin korunumu.

• C1V1 = C2V2 (seyreltme)
• Kütle seyreltmede korunur
• Örnek: 10x100 = 1x1000
• Laboratuvar hazırlığı için kullanışlı

Çözünürlük = maksimum konsantrasyon. Sıcaklığa bağlı. NaCl: 20°C'de 360 g/L. Şeker: 20°C'de 2000 g/L. Çözünürlüğün aşılması → çökelti.

• Çözünürlük = maksimum konsantrasyon
• Sıcaklığa bağlı
• Aşırı doygunluk mümkün
• Aşma → çökelti

İçme suyu standartları: Kirleticiler için EPA limitleri. Kurşun: 15 µg/L (15 ppb) eylem seviyesi. Arsenik: 10 µg/L (10 ppb) maksimum. Nitrat: 10 mg/L (10 ppm) maksimum. Halk sağlığı için kritik.

• Kurşun: <15 µg/L (EPA)
• Arsenik: <10 µg/L (WHO)
• Nitrat: <10 mg/L
• Klor: 0.2-2 mg/L (arıtma)

Kan testleri g/dL veya mg/dL cinsinden. Glikoz: 70-100 mg/dL normal. Kolesterol: <200 mg/dL arzu edilen. Hemoglobin: 12-16 g/dL. Tıbbi teşhis konsantrasyon aralıklarına dayanır.

• Glikoz: 70-100 mg/dL
• Kolesterol: <200 mg/dL
• Hemoglobin: 12-16 g/dL
• Birimler: g/dL, mg/dL yaygın

Hava kalitesi: PM2.5 µg/m³ cinsinden. Toprak kirliliği: mg/kg. Yüzey suyu: eser organik maddeler için ng/L. Pestisitler, farmasötikler için ppb ve ppt seviyeleri. Ultra hassas tespit gereklidir.

• PM2.5: <12 µg/m³ (WHO)
• Pestisitler: ng/L ila µg/L
• Ağır metaller: µg/L aralığı
• Eser organik maddeler: ng/L ila pg/L

g/L × 1000 = mg/L. mg/L × 1000 = µg/L. Hızlı: her önek = ×1000 ölçek. 5 mg/L = 5000 µg/L.

• g/L → mg/L: ×1000
• mg/L → µg/L: ×1000
• µg/L → ng/L: ×1000
• Basit ×1000 adımları

Su için: 1 ppm = 1 mg/L. %1 a/h = 10 g/L = 10.000 ppm. 100 ppm = %0,01. Hızlı yüzde!

C1V1 = C2V2. 10 kat seyreltmek için, son hacim 10 kat daha büyük olur. 100 mg/L 10 kat seyreltildiğinde = 10 mg/L. Kolay!

• C1V1 = C2V2
• 10 kat seyrelt: V2 = 10V1
• C2 = C1/10
• Örnek: 100 mg/L'den 10 mg/L'ye

Su örneğinde 12 µg/L kurşun var. Güvenli mi (EPA eylem seviyesi: 15 µg/L)?

12 µg/L < 15 µg/L. Evet, EPA eylem seviyesinin altında. Ayrıca 12 ppb < 15 ppb olarak da ifade edilebilir. Güvenli!

200 mg/L'lik 50 mL'yi 500 mL'ye seyreltin. Son konsantrasyon?

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

%0.9 salin yapın. Litre başına kaç gram NaCl gerekir?

%0.9 a/h = 100 mL başına 0.9 g = 1000 mL başına 9 g = 9 g/L. Fizyolojik salin!

Deniz suyu yaklaşık 35 g/L çözünmüş tuz içerir (%3.5 tuzluluk). Çoğunlukla NaCl, ayrıca Mg, Ca, K, SO4. Ölü Deniz: 280 g/L (%28) o kadar tuzludur ki yüzersiniz! Büyük Tuz Gölü: su seviyesine bağlı olarak 50-270 g/L.

ppm (milyonda bir parça) 1950'lerde hava kirliliği ve su kalitesi için popüler hale geldi. Ondan önce % veya g/L kullanılırdı. Şimdi eser kirleticiler için standart. Anlaması kolay: 1 ppm = 50 litrede 1 damla!

Açlık kan glikozu: 70-100 mg/dL (700-1000 mg/L). Bu kan ağırlığının sadece %0,07-0,1'i! Diyabet >126 mg/dL'de teşhis edilir. Küçük değişiklikler önemlidir—insülin/glukagon tarafından sıkı düzenleme.

Havuz kloru: sanitasyon için 1-3 mg/L (ppm). Daha yüksek = göz yanması. Daha düşük = bakteri üremesi. Jakuziler: 3-5 ppm (daha sıcak = daha fazla bakteri). Küçük konsantrasyon, büyük etki!

Yumuşak: <60 mg/L CaCO3. Orta: 60-120. Sert: 120-180. Çok sert: >180 mg/L. Sert su kireç birikimine neden olur, daha fazla sabun kullanır. Yumuşak su yıkama için daha iyidir, ancak boruları aşındırabilir!

EPA kurşun eylem seviyesi: içme suyunda 15 µg/L (15 ppb). 1991'de 50 ppb'den düşürüldü. Kurşunun güvenli bir seviyesi yoktur! Flint, Michigan krizi: en kötü durumlarda seviyeler 4000 ppb'ye ulaştı. Trajik.

1858'deki Londra'nın Büyük Koku'su—Thames'in kanalizasyon kokuları Parlamentoyu kapattığında—ilk sistematik su kalitesi çalışmalarını tetikledi. Şehirler kirlilik için kaba kimyasal testler yapmaya başladı.

Erken yöntemler nitel veya yarı niceldi: renk, koku ve kaba çökeltme testleri. Mikrop teorisi devrimi (Pasteur, Koch) daha iyi su standartları talebini artırdı.

• 1858: Büyük Koku, Londra'yı modern kanalizasyonlar inşa etmeye zorladı
• 1890'lar: Sertlik, alkalinite ve klorür için ilk kimyasal testler
• Birimler: grain/galon (gpg), 10.000'de bir parça

Su klorlaması (ilk ABD tesisi: Jersey City, 1914) hassas dozaj gerektiriyordu—çok azı dezenfekte edemiyor, çok fazlası toksikti. Bu, standart birim olarak mg/L'nin (milyonda bir parça) benimsenmesini sağladı.

Spektrofotometri ve titrimetrik yöntemler doğru konsantrasyon ölçümünü mümkün kıldı. Halk sağlığı kurumları içme suyu limitlerini mg/L olarak belirledi.

• 1914: Klor, dezenfeksiyon için 0.5-2 mg/L dozunda kullanıldı
• 1925: ABD Halk Sağlığı Servisi ilk su standartlarını belirledi
• mg/L ve ppm seyreltik sulu çözeltiler için birbirinin yerine kullanılır hale geldi

Sessiz Bahar (1962) ve çevre krizleri (Cuyahoga Nehri yangını, Love Canal) pestisitlerin, ağır metallerin ve endüstriyel kirleticilerin µg/L (ppb) seviyelerinde düzenlenmesini teşvik etti.

Atomik absorpsiyon spektroskopisi (AAS) ve gaz kromatografisi (GC) 1 µg/L'nin altında tespit yapılmasını sağladı. EPA'nın Güvenli İçme Suyu Yasası (1974), µg/L cinsinden Maksimum Kirletici Seviyelerini (MCL'ler) zorunlu kıldı.

• 1974: Güvenli İçme Suyu Yasası ulusal MCL standartları oluşturdu
• 1986: Kurşun yasağı; eylem seviyesi 15 µg/L (15 ppb) olarak belirlendi
• 1996: Arsenik limiti 50'den 10 µg/L'ye düşürüldü

Modern LC-MS/MS ve ICP-MS cihazları farmasötikleri, PFAS'ı ve endokrin bozucuları ng/L (ppt) ve hatta pg/L (ppq) seviyelerinde tespit eder.

Flint su krizi (2014-2016) başarısızlıkları ortaya çıkardı: kurşun 4000 ppb'ye (EPA limitinin 267 katı) ulaştı. WHO ve EPA, analitik hassasiyet geliştikçe yönergeleri sürekli olarak günceller.

• 2000'ler: PFAS 'sonsuz kimyasalları' ng/L seviyelerinde tespit edildi
• 2011: WHO, 100'den fazla kirletici için yönergeleri güncelledi
• 2020'ler: pg/L'de rutin tespit; mikroplastikler, nanomalzemelerde yeni zorluklar

Seyreltik sulu çözeltiler (içme suyu gibi) için 1 ppm ≈ 1 mg/L. Bu, çözelti yoğunluğunun = 1 kg/L (saf su gibi) olduğunu varsayar. Diğer çözücüler veya konsantre çözeltiler için, yoğunluk ≠ 1 olduğu için ppm ve mg/L farklıdır. ppm kütle/kütle veya hacim/hacim oranıdır; mg/L kütle/hacimdir. Hassasiyet için daima mg/L kullanın!

g/L (kütle konsantrasyonu) ve mol/L (molar konsantrasyon) farklı niceliklerdir. Dönüşüm için molekül ağırlığı gerekir: mol/L = (g/L) / (g/mol cinsinden MA). Örnek: 58.44 g/L NaCl = 1 mol/L. Ancak 58.44 g/L glikoz = 0.324 mol/L (farklı MA). Maddeyi bilmeniz gerekir!

%a/h = yüzde ağırlık/hacim = 100 mL başına gram. %10 a/h = 100 mL başına 10 g = 1000 mL başına 100 g = 100 g/L. Doğrudan dönüşüm! %a/a'dan (ağırlık/ağırlık, yoğunluk gerekir) ve %h/h'den (hacim/hacim, her iki yoğunluk da gerekir) farklıdır. Her zaman hangi %'yi kastettiğinizi belirtin!

C1V1 = C2V2 kullanın. C1 = başlangıç konsantrasyonu, V1 = başlangıç hacmi, C2 = son konsantrasyon, V2 = son hacim. Örnek: 100 mg/L'yi 10 kat seyreltin. C2 = 10 mg/L. V1 = 10 mL, V2 = 100 mL gerekir. 10 mL konsantreye 90 mL çözücü ekleyin.

Su sertliği Ca2+ ve Mg2+ iyonlarından kaynaklanır, ancak farklı atom ağırlıkları doğrudan karşılaştırmayı zorlaştırır. CaCO3 eşdeğerine dönüştürmek standart bir ölçek sağlar. 1 mmol/L Ca2+ = 100 mg/L CaCO3 olarak. 1 mmol/L Mg2+ = 100 mg/L CaCO3 olarak. Gerçek iyonlar farklı olmasına rağmen adil bir karşılaştırma!

Bağlama bağlı. Su kalitesi: µg/L (ppb) ila ng/L (ppt) aralığı. Çevresel: ng/L ila pg/L. Klinik: genellikle ng/mL ila µg/mL. 'Eser' genellikle <1 mg/L anlamına gelir. Ultra eser: <1 µg/L. Modern cihazlar araştırmada femtogram (fg) tespit eder!