浓度测量有多少溶质溶解在溶液中。质量浓度 = 溶质质量 ÷ 溶液体积。100 毫克盐在 1 升水中 = 100 mg/L 浓度。数值越高 = 溶液越浓。

• 浓度 = 质量/体积
• g/L = 克每升 (基本单位)
• mg/L = 毫克每升
• 数字越大 = 溶质越多

质量浓度：溶质质量除以体积。单位：g/L, mg/L, µg/L。直接且无歧义。1 g/L = 1000 mg/L = 1,000,000 µg/L。用于水质、临床化学、环境监测。

• g/L = 克每升
• mg/L = 毫克每升
• µg/L = 微克每升
• 直接测量，无歧义

ppm (百万分之一) ≈ mg/L (对水而言)。ppb (十亿分之一) ≈ µg/L。百分比 w/v：10% = 100 g/L。易于理解但依赖上下文。常用于水质检测。

• 1 ppm ≈ 1 mg/L (水)
• 1 ppb ≈ 1 µg/L (水)
• 10% w/v = 100 g/L
• 上下文：水溶液

标准单位：g/L, mg/L, µg/L, ng/L。清晰无歧义。每个前缀 = ×1000 的比例。在化学、环境科学、临床检测中通用。

• g/L = 基本单位
• mg/L = 毫克每升
• µg/L = 微克每升
• ng/L, pg/L 用于痕量分析

常用 ppm, ppb, ppt。对于稀释的水溶液：1 ppm ≈ 1 mg/L, 1 ppb ≈ 1 µg/L。美国环保署 EPA 使用 mg/L 和 µg/L 作为标准。世界卫生组织 WHO 为简便起见使用 ppm。

• ppm = 百万分之一
• ppb = 十亿分之一
• 适用于稀释的水溶液
• 美国环保署 EPA 标准单位为 mg/L, µg/L

以 CaCO₃ 当量表示。单位：gpg (格令每加仑), °fH (法国度), °dH (德国度), °e (英国度)。所有单位都可转换为以 CaCO₃ 计算的 mg/L。是水处理的标准。

• gpg：美国水硬度单位
• °fH：法国度
• °dH：德国度
• 皆以 CaCO₃ 当量计算

浓度 = 质量/体积。C = m/V。单位：g/L = kg/m³。转换：乘以 1000 得 mg/L，乘以 1,000,000 得 µg/L。对水而言 ppm ≈ mg/L (密度 ≈ 1 kg/L)。

• C = m/V (浓度)
• 1 g/L = 1000 mg/L
• 1 mg/L ≈ 1 ppm (水)
• %w/v: 质量% = (g/100mL)

稀释公式：C1V1 = C2V2。初始浓度 x 体积 = 最终浓度 x 体积。10 毫升 100 mg/L 的溶液稀释至 100 毫升 = 10 mg/L。质量守恒。

• C1V1 = C2V2 (稀释)
• 稀释过程中质量守恒
• 例如：10x100 = 1x1000
• 适用于实验室制备

溶解度 = 最大浓度。依赖于温度。NaCl：在 20°C 时为 360 g/L。糖：在 20°C 时为 2000 g/L。超过溶解度 → 产生沉淀。

• 溶解度 = 最大浓度
• 依赖于温度
• 可能出现过饱和现象
• 超过 → 沉淀

饮用水标准：美国环保署 EPA 对污染物的限制。铅：15 µg/L (15 ppb) 行动水平。砷：10 µg/L (10 ppb) 最高值。硝酸盐：10 mg/L (10 ppm) 最高值。对公众健康至关重要。

• 铅：<15 µg/L (EPA)
• 砷：<10 µg/L (WHO)
• 硝酸盐：<10 mg/L
• 氯：0.2-2 mg/L (处理)

血液检测单位为 g/dL 或 mg/dL。葡萄糖：70-100 mg/dL 为正常。胆固醇：<200 mg/dL 为理想。血红蛋白：12-16 g/dL。医疗诊断依赖于浓度范围。

• 葡萄糖：70-100 mg/dL
• 胆固醇：<200 mg/dL
• 血红蛋白：12-16 g/dL
• 常用单位：g/dL, mg/dL

空气质量：PM2.5 单位为 µg/m³。土壤污染：mg/kg。地表水：痕量有机物单位为 ng/L。农药、药物的浓度级别为 ppb 和 ppt。需要超灵敏的检测。

• PM2.5：<12 µg/m³ (WHO)
• 农药：ng/L 至 µg/L
• 重金属：µg/L 范围
• 痕量有机物：ng/L 至 pg/L

g/L × 1000 = mg/L。mg/L × 1000 = µg/L。快速：每个前缀 = ×1000 的比例。5 mg/L = 5000 µg/L。

• g/L → mg/L: ×1000
• mg/L → µg/L: ×1000
• µg/L → ng/L: ×1000
• 简单的 ×1000 步骤

对水而言：1 ppm = 1 mg/L。1% w/v = 10 g/L = 10,000 ppm。100 ppm = 0.01%。快速百分比计算！

• 1 ppm = 1 mg/L (水)
• 1% = 10,000 ppm
• 0.1% = 1,000 ppm
• 0.01% = 100 ppm

C1V1 = C2V2。要稀释 10 倍，最终体积需为 10 倍大。100 mg/L 稀释 10 倍 = 10 mg/L。简单！

• C1V1 = C2V2
• 稀释 10 倍: V2 = 10V1
• C2 = C1/10
• 例如：100 mg/L 至 10 mg/L

水样含铅 12 µg/L。是否安全 (美国环保署 EPA 行动水平：15 µg/L)？

12 µg/L < 15 µg/L。是的，低于美国环保署 EPA 行动水平。也可表示为 12 ppb < 15 ppb。安全！

将 50 毫升 200 mg/L 的溶液稀释至 500 毫升。最终浓度是多少？

C1V1 = C2V2。(200)(50) = C2(500)。C2 = 10,000/500 = 20 mg/L。10 倍稀释！

制作 0.9% 的盐水。每升需要多少克 NaCl？

0.9% w/v = 0.9 克每 100 毫升 = 9 克每 1000 毫升 = 9 g/L。生理盐水！

海水含有约 35 g/L 的溶解盐 (盐度 3.5%)。主要是 NaCl，但也包含镁、钙、钾、硫酸根。死海：280 g/L (28%)，咸到可以漂浮！大盐湖：50-270 g/L，取决于水位。

ppm (百万分之一) 在 1950 年代因空气污染和水质问题而普及。在此之前，使用 % 或 g/L。现已成为痕量污染物的标准。易于理解：1 ppm = 1 滴水在 50 升水中！

空腹血糖：70-100 mg/dL (700-1000 mg/L)。这仅占血液重量的 0.07-0.1%！糖尿病诊断标准为 >126 mg/dL。微小的变化很重要——由胰岛素/胰高血糖素严格调控。

泳池氯含量：1-3 mg/L (ppm) 用于消毒。浓度太高 = 眼睛灼热。太低 = 细菌滋生。热水浴缸：3-5 ppm (温度越高 = 细菌越多)。浓度小，影响大！

软水：<60 mg/L CaCO3。中度硬水：60-120。硬水：120-180。非常硬的水：>180 mg/L。硬水会导致水垢堆积，消耗更多肥皂。软水更适合洗涤，但可能腐蚀管道！

美国环保署 EPA 的饮用水铅行动水平为 15 µg/L (15 ppb)。于 1991 年从 50 ppb 下调。铅没有安全水平！密歇根州弗林特市危机：最严重时铅含量达到 4000 ppb。悲剧。

1858 年伦敦的大恶臭——当时泰晤士河的污水气味迫使议会关闭——催生了首次系统性的水质研究。城市开始对污染进行粗略的化学测试。

早期的方法是定性或半定量的：颜色、气味和粗略的沉淀测试。细菌理论革命 (巴斯德、科赫) 推动了对更好水质标准的需求。

• 1858年：大恶臭迫使伦敦建造现代下水道
• 1890年代：首次进行硬度、碱度和氯化物的化学测试
• 单位：格令每加仑 (gpg)，万分之一

水氯化 (美国第一家工厂：泽西市，1914年) 需要精确的剂量——太少无法消毒，太多则有毒。这推动了 mg/L (百万分之一) 作为标准单位的采用。

分光光度法和滴定法使得精确测量浓度成为可能。公共卫生机构以 mg/L 为单位设定饮用水限制。

• 1914年：氯以 0.5-2 mg/L 的剂量用于消毒
• 1925年：美国公共卫生局设定了首批水质标准
• 对于稀释的水溶液，mg/L 和 ppm 变得可以互换

《寂静的春天》(1962年) 和环境危机 (凯霍加河火灾、拉夫运河事件) 促使对农药、重金属和工业污染物的管制达到 µg/L (ppb) 的水平。

原子吸收光谱法 (AAS) 和气相色谱法 (GC) 使得检测水平低于 1 µg/L 成为可能。美国环保署 EPA 的《安全饮用水法案》(1974年) 规定了以 µg/L 为单位的最高污染物含量 (MCLs)。

• 1974年：《安全饮用水法案》创建了国家 MCL 标准
• 1986年：禁止铅；行动水平设定为 15 µg/L (15 ppb)
• 1996年：砷限制从 50 µg/L 降至 10 µg/L

现代的 LC-MS/MS 和 ICP-MS 仪器可以检测到 ng/L (ppt) 甚至 pg/L (ppq) 等级的药物、PFAS 和内分泌干扰物。

弗林特水危机 (2014-2016) 暴露了失败：铅含量达到了 4000 ppb (是美国环保署 EPA 限制的 267 倍)。随着分析灵敏度的提高，世界卫生组织 WHO 和美国环保署 EPA 不断更新指导方针。

• 2000年代：在 ng/L 等级检测到 PFAS '永久化学物质'
• 2011年：世界卫生组织 WHO 更新了超过 100 种污染物的指导方针
• 2020年代：在 pg/L 等级进行常规检测；微塑料、纳米材料带来新挑战

对于稀释的水溶液 (如饮用水)，1 ppm ≈ 1 mg/L。这假设溶液密度 = 1 kg/L (像纯水)。对于其他溶剂或浓缩溶液，ppm 和 mg/L 会不同，因为密度 ≠ 1。ppm 是质量/质量或体积/体积比；mg/L 是质量/体积。为求精确，请务必使用 mg/L！

g/L (质量浓度) 和 mol/L (摩尔浓度) 是不同的量。转换需要分子量：mol/L = (g/L) / (分子量，单位 g/mol)。例如：58.44 g/L 的 NaCl = 1 mol/L。但 58.44 g/L 的葡萄糖 = 0.324 mol/L (分子量不同)。需要知道是什么物质！

%w/v = 重量/体积百分比 = 克每 100 毫升。10% w/v = 10 克每 100 毫升 = 100 克每 1000 毫升 = 100 g/L。直接转换！不同于 %w/w (重量/重量，需要密度) 和 %v/v (体积/体积，需要两种密度)。务必指明是哪种 %！

使用 C1V1 = C2V2。C1 = 初始浓度，V1 = 初始体积，C2 = 最终浓度，V2 = 最终体积。例如：将 100 mg/L 稀释 10 倍。C2 = 10 mg/L。需要 V1 = 10 毫升，V2 = 100 毫升。将 90 毫升溶剂加入 10 毫升浓缩液中。

水硬度来自 Ca2+ 和 Mg2+ 离子，但不同的原子量使得直接比较困难。转换为 CaCO3 当量提供了一个标准尺度。1 mmol/L Ca2+ = 100 mg/L (以 CaCO3 计)。1 mmol/L Mg2+ = 100 mg/L (以 CaCO3 计)。尽管实际离子不同，但比较是公平的！

视情况而定。水质：µg/L (ppb) 到 ng/L (ppt) 范围。环境：ng/L 到 pg/L。临床：通常是 ng/mL 到 µg/mL。'痕量' 通常指 <1 mg/L。超痕量：<1 µg/L。现代仪器在研究中可检测到飞克 (fg)！