単位換算の問題

この投稿は最後にylb913によって2016-11-29 12:15に編集されました。mg/l＝ppmとは水溶液のことで、溶液の比重は1g/cm3であり、1リットルは1kgです。mg/kgとは質量ppmです。

ppmは百万分の一で質量の単位であり、mg/Lは濃度の単位です。両者は同じ概念ではありません。水溶液の場合、密度が1なので数値は同じになりますが、意味は異なります

投稿者の基本概念に誤りがある。。。 ppmとは百万分の一を意味し、無次元の値です。例えば、1トンの水に1グラムの食塩が含まれている場合、食塩の含有量は1g/1t＝10^-6＝1ppmと表せます。また、1立方メートルの空気中に1ミリリットルのSO2が含まれている場合も、そのSO2の含有量は1ppmと言えます。分子と分母の単位が一致していればよく、質量でも体積でも、あるいはmolでも構いません。ただし、ppmは単に百万分の一を示すだけの値です。。 mg/lであれ、mg/m3であれ、どちらも質量濃度（つまり密度）の単位であり、質量/体積を表すもので、ppmでは表せません！

この投稿は最後にylb913によって2016-12-2 07:18に編集されました。ppmの使い方は個人的によく使っています。 1、まず、mg/lをppmと見なすことについてですが、例えば硫黄含有廃水の硫黄濃度などがあります。前述の通り、液体の密度は1000kg/m3、つまり1kg/lに近い値でなければならず、これは通常水溶液です。mgをkgで割ると100万分の1になり、これが質量のppmです。 2、再び投稿者のテーマ「CO2排気ガス中のCH3OHを例に：25mg/m3≈17ppm」について。質量ppmを計算する場合、メタノールは25mgなので考慮しなくてよく、CO2の分子量は44なので、1m3あたりのCO2の量は1*44/22.4=1.96kg/m3となり、25/1.96=12.8ppm（質量ppm）となる。体積ppmを計算する場合、CO2自体が体積単位のm3なので考慮しなくてよく、メタノールの分子量は32なので、25mgは25/32*22.4=17.5mlとなり、これが17.5ppm（体積ppm）となる。結論：1、液体の場合は質量ppmの方が一般的である。 2、ガスの場合は質量ppmでも体積ppmでもよく使われます。 3、通常PPMとは百万分の1を意味し、本来単位はなく、質量の百万分の1か体積の百万分の1かは、常識や業界の慣習によります。 4、最後に、ガスのppmについてですが、実際にはmg/m3をppmと見なす場合もあります。一方、密度に関して言えば、立方メートルに対応する重量の単位はキログラムであり、ミリグラムとキログラムの間には100万分の1の関係があります。もう一方はガスの組成の問題で、例えば総硫黄というのは、分析によって得られるのは硫黄元素の重量です。硫黄にはさまざまな分子形態が存在する可能性があるため、この重量を関連する硫黄含有ガスの体積に換算するのは非常に難しく、そのため体積のppmを求めることはできません；また、ガス自体も多成分から成ることがあり、その組成は常に変化している。全硫黄の単位はmgですが、ガスの体積（m3）をkgに換算するのも正確には難しい。一つには、毎回計算するのが面倒だからであり、もう一つには平均分子量を仮定するが、この平均分子量も時期によって変動するからだ。いつ調整すべきか？この時もかなり面倒です（長年、変わらない気体の密度データを使い続けていたため、当社の検査室では以前、笑い話になったことがあります）。直接、最も元のデータであるmg/m3を使った方がいい。——mg/m3をppmと呼ぶのはもちろん厳密ではありませんが、一部の企業や業界にそのような慣習がある可能性も否定できません。例えば、私たちの部署にもそうした慣習があり、液化ガス脱硫業界全体にも見られます。

そうらしいですね。まずメタノールの質量を計算します：n=V/Vm=m/M。この式から、メタノールの質量mはV/VmにMを掛けたものになります。つまり、1立方メートルを22.4L/molで割って、さらに32g/molを掛けると、得られるメタノールの質量は1428.87gです。さらに25mgを1428.87gで割ると、結果は約17ppmとなります。正しいかどうかわかりません。資料に書かれている1ppm=mg/Lというのは、溶液の密度が1g/立方センチメートルの場合ですよね。

ああ、今回は大損だ。海川コインって何に使えるの？君、コインがたくさんあるんだね:D