PPM とは何ですか。また、どのように変換すればよいですか

序章

PPM は100 万分の 1 の略で、同じ材料の 100 万部に存在する材料の部数を決定するために使用される測定単位です。この測定単位は、水質に関連する測定に一般的に使用され、化学元素、有毒化合物、およびその他の物質の濃度を表すために使用されます。

この記事では、 PPM を他の測定単位に変換する方法について説明します。

PPMの定義

100 万分の 1 (PPM) は、物質の非常に薄い濃度を表す方法です。一般に、溶液、固体または気体中の物質の濃度を測定するために使用されます。PPM は、単位体積中の物質の原子または分子質量 (元素によって異なる) の表現であり、同じ系の100 万単位にこの物質 1 モルがどれだけ存在するかを示します。

簡単に言うと、100 万個の原子ごとに79 個の金原子が分散している場合、金の濃度は79 ppm (79 ppm) になります。この値は、10 万分の 7.9 部または10 億分の 790として表すこともできます。ミリグラム/リットル、モル/立方センチメートルなど、文脈や測定の種類によっては、それ以上の単位で表すこともできます。

PPM 測定が使用される主な理由は、測定装置自体の不正確さによる重大な不一致を心配することなく、非常に低い濃度を測定できるためです。高精度のデバイスを使用すると、単一原子 ppm 溶液範囲まで濃度を測定できます。

PPMの種類

PPM は、100 万分の 1 の略で、科学的および技術的な文脈で一般的に使用されます。これは密度の測定値であり、特定の体積に存在する粒子の比率を指します。汚染物質、汚染物質、その他の物質の測定に使用できます。

化学と工学では、PPM 測定には、体積 (V)と質量 (M)の 2 つの主なタイプがあります。体積 PPM は、ミリリットル (ml) など、特定の体積あたりの粒子数を指します。質量 PPM は、キログラム (kg) などの特定の質量あたりの材料の量を指します。

いずれかの方法で測定された PPM は、適切な式で簡単に変換できます。通常の式は次のとおりです。1 V-PPM = 1 M-PPM x X/Yここで、X は測定対象の物質の分子量、Y は水の分子量、M は質量 (kg) または体積 (ml) を表します。変換元の PPM のタイプによって異なります。

M-PPM と V-PPM は、測定対象の材料によって動作範囲が異なることに注意してください。たとえば、危険な粉塵のような非常に小さい粒子は、 100 万未満の V-PPM 測定で動作する可能性がありますが、比較的大きな有機分子は、 M-PPM を使用して測定する場合、1000 万から 10 億の間で動作する可能性があります。

計算

PPM ( parts per million)は、溶液中の特定の分子の濃度を測定するために使用される測定基準です。他の単位と PPM の間の変換は、簡単な計算を使用して行うことができます。このセクションでは、100 万分の 1 を使用する際に必要な計算と変換について説明します。

PPM の他の単位への変換

100 万分の 1 ( PPM ) は、特定のサンプル中の物質の濃度の尺度であり、100 万分の 1 として表されます。1,000ミリグラム/キログラム（1/1,000,000）を測定するために、さまざまな分野で使用されています。PPM は、質量/体積または重量/質量のいずれかで表すことができます。

環境と健康の研究では、重量/質量法をお勧めします。質量を使用した PPM の計算には、総質量を固体と液体の総体積で割ることが含まれます。空気中の汚染物質や電離放射線強度を測定する場合、濃度はピコキュリー/リットル(pCi/L)を使用して測定できます。

PPM をモル/立方メートル(mol/m3)などの他の単位に変換する場合、温度、圧力、化学組成など、考慮すべき変数がいくつかあります。現在の実験室およびオンライン計算機を使用すると、100 万分の 1 から1 リットルあたりのミリグラム(mg/L)などのさまざまな単位の間で簡単に変換できます。たとえば、1ppm = 1mg ∙ L–1 . この変換では、化学組成に基づいて密度の異なる元素が考慮されますが、式によって存在する温度や圧力の影響が必ずしも考慮されるとは限りません。

PPMの計算

100 万分の 1 ( PPM ) は、溶液の濃度の測定値です。これは、溶液 100 万部 (重量または体積) ごとに、1 つの物質の「部」または分子がいくつ存在するかを表します。PPM は、これら 2 つのカテゴリに該当するあらゆるものの濃度を測定するために使用でき、非常に用途の広い測定方法です!

PPM は、何を測定する必要があるかによってかなり複雑になる可能性がありますが、基本的な式を理解することで計算を簡素化できます。

PPM = 濃縮質量/溶液の体積 * 1,000,000
Mass Concentrated は、1 リットルあたりのグラムで表した溶質/原子重量のモルに等しいです。

たとえば、2 L の水に含まれる 6 g の NaCl (塩化ナトリウム) の PPM を計算する場合:

PPM = 6g NaCl/2L *1,000,000
= 3,000PPM

これは、この溶液に 3 ppm (6 グラム) の塩化ナトリウムが存在することを意味します。同様に、この方程式を使用して、特定の PPM レベルが必要な場合に、何かを計量する必要がある量を計算することもできます。方程式で質量を分離し、それに応じて解くだけです。

アプリケーション

PPMはparts per millionの略で、サンプル中の物質の濃度の尺度です。このタイプの対策は、食品、農業、製造などの業界でよく使用されます。PPM をグラムやキログラムなどの従来の測定単位に変換できることが重要です。

PPM の一般的なアプリケーションと、測定単位間の変換プロセスを見てみましょう。

環境モニタリング

環境モニタリングは、特定の環境内の汚染物質、土壌汚染物質、およびその他の有害物質の存在を評価するために使用されるプロセスです。政府機関、業界規制当局、民間コンサルタントなどのグループは、環境モニタリングの取り組みの結果を利用して、人間、植物、動物に対する潜在的なリスクを軽減しています。情報を収集する方法は、監視対象の汚染物質の種類によって異なります。

環境モニタリングで使用される一般的な方法の 1 つは、100 万分の 1 (PPM)のテストです。PPM テストでは、環境内またはその環境から収集されたテストサンプル内にどれだけの汚染物質が存在するかを判断します。一般的に、PPM 値が 100 万またはそれに近い場合は、非常に微量な濃度が存在することを示しています。環境サンプリング技術によってデータが収集されたら、適切に解釈するためにデータを変換する必要があります。

100 万分の 1 の変換:データを PPM 値 (またはその逆) に変換する必要がある汚染物質に関する科学実験または調査研究では、一般に、正確な結果を得るために特別な機器が必要です。液体クロマトグラフなどの機器は、水サンプルに含まれる粒子状物質を検査する際にもよく使用されます。このような機器は、特定の化学物質を0.01 ppb の濃度まで測定できます。これにより、標準の PPM 試験手順よりもはるかに正確な測定値が得られます。

産業プロセス

産業プロセスでは、多くの場合PPMを使用して濃度を測定および制御することが、産業システムおよびプロセスの安全な運用にとって重要です。化学薬品や医薬品の製造から製菓や食品の製造に至るまで、工場の操業中に成分の濃度を理解し、それらを制御することは成功に不可欠です。

PPM は、特定の物質の経時的な質量/体積を表し、通常、100 万は 1 ppmまたは 1 キログラムまたはリットルあたり 1 ミリグラムを表します。たとえば、1 ppm は石油精製タンクの 36 グラムを意味し、1 ppm は河川水 1 リットルの 0.020 ミリグラムを意味します。

PPM から他の単位への基本的な変換に関しては、実際の数値は通常、最初の数値単位 (または変換係数) を知ることほど重要ではありません。ppm をパーセントに変換するには、10 000 で割ります。ppm を mg/L に変換するには、1000 倍します。パーセント (体積による) を mg/L に変換するには、10,000 を掛けます。等々。変換される要素に応じて、状況ごとに異なる変換係数が必要になります。たとえば、二酸化窒素を ppm から mg/m3 に変換するには、硫化水素を ppm から mg/m3 に変換する場合とは異なる計算が必要になります。

長所と短所

100 万分の 1 (PPM) は、さまざまな業種で使用される測定単位です。液体または気体中の汚染物質の量を測定するのに役立ちます。100 万分の 1 と他の測定単位との間の変換は困難な場合がありますが、重要な作業です。

単位間の変換を試みる前に、 PPMを使用する利点と欠点を理解することが重要です。

PPMの利点

PPM (100 万分の 1) は、ある物質が別の物質 (通常は液体または気体) に溶解している量を定量化するために使用される測定単位です。このユニットは、汚染物質やその他の化学物質の測定に使用される環境科学の分野で特に役立ちます。PPM は物理科学と生物科学の両方で非常に重要な概念であるため、このタイプの測定が提供する利点を理解する必要があります。

測定単位としての PPM の主な利点は、微量元素を正確に測定できることです。多くの物質は、より大きな単位では検出できない可能性がある低濃度で存在しますが、PPM 測定では正確に決定できます。化学物質や汚染物質の濃度を正確に測定することで、科学者は時間の経過に伴う水質の微妙な変化を追跡したり、さまざまな場所のレベルをより正確に比較したりできます。

PPM が提供するもう 1 つの利点は、測定される体積に関係なく、測定値が変わらないことです。その結果、サンプルのサイズや使用する容器に大きな違いがあっても、異なるサンプルを比較する際の一貫性が保たれます。この利点により、科学者は、容量の変化によって生じる潜在的な不一致を心配することなく、結果を簡単に比較できます。

最後に、PPM を使用して行われた測定は、分析から抽出された実際のデータポイントに基づいているため、環境保護庁 (EPA)などの政府機関によって設定された確立された基準や規制制限と簡単に比較できます。これにより、規制基準への準拠を確保すると同時に、水質や土壌汚染レベルなどの環境条件に関する貴重な洞察を得ることができます。

PPM の短所

100 万分の 1 (PPM) は多くの業界で濃度の尺度として一般的に使用されていますが、欠点もあります。PPM を使用する主な欠点の 1 つは、多数のサンプルがある場合にのみ機能する「100 万あたり」という単位を使用することです。たとえば、比較するサンプルが 2 つしかない場合、PPM 測定値は信頼できません。

さらに、2 つの異なる濃度を比較する場合、PPM は 100 万単位のスケールで動作するため、追加の計算全体を PPM で実行する必要があります。したがって、1 対 1 で直接比較することはできません。最後に、PPM は動的濃度を測定する必要がある状況、つまり時間や空間によって変化する可能性がある状況では役に立ちません。このような測定には、モル/リットル (M/L)などの他の単位が必要です。

結論

PPMと PPM 値を変換するさまざまな方法を調べた後、この測定単位を使用することには多くの利点があることが明らかです。1 つには、PPM を使用すると、溶液内のさまざまな化合物の濃度を簡単に比較し、化学物質の濃度を相互に正確に評価できます。さらに、さまざまな単位と測定スケール間の変換が容易なため、 PPM は信頼性が高く、あらゆる状況に適用できる多用途の測定単位になっています。

まとめ

要約すると、100 万分の 1 ( PPM ) は、水の単位体積あたりの化学物質または汚染物質の量を表す測定単位です。1 リットルまたは立方メートルの水には約 100 万ミリグラムが含まれているため、1 PPM は 1 ミリグラム/リットル ( mg/L )に相当します。PPM から mg/L への変換は、最初に 2 つの単位間の変換係数を決定し、次にその係数を使用して所定の PPM を変換することによって達成できます。

PPM から mg/L に変換する場合、正確な結果を得るには、温度と塩分も考慮する必要があることに注意することが重要です。手動で計算したくない場合は、PPM を直接変換できるさまざまなオンラインツールも利用できます。