
濃度是描述溶液組成與含量的核心物理量,也是化學實驗、工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)藥配制、環(huán)境檢測等領域最基礎、常用的計量參數(shù)。從實驗室的精密滴定到日常試劑稀釋,從藥品濃度標定到溶液配比計算,濃度的準確表達與換算,直接決定實驗結果的可靠性、生產(chǎn)工藝的規(guī)范性與應用場景的安全性。
溶液體系中存在質量分數(shù)、物質的量濃度、質量摩爾濃度、體積分數(shù)、ppm 等多種濃度表示形式,不同標準、行業(yè)與場景往往采用不同的計量方式。掌握各類濃度單位的定義、內在關聯(lián)與換算邏輯,不僅是理解溶液性質的基礎,更是實現(xiàn)跨場景數(shù)據(jù)互通、精準配制溶液的關鍵
下面總結各種實驗室實用的單位換算公式:
濃度
1.單位換算
1ng=10-3ug=10-6mg=10-9g=10-12kg
1cm3=10-3dm3=10-6m3=1mL=10-3L
1kDa=103Da
2.摩爾濃度(mol/L)和溶質質量(g)
m (g) = 摩爾濃度(mol/L) x V溶劑 (L) x M溶質 (g/mol)
1M=1mol/L
3.稀釋倍數(shù)(n)和稀釋液體積(V)
稀釋倍數(shù)n =(終濃度×終體積)/(原液濃度×原液體積)稀釋液體積=終體積—原體積
ppm:part per million 百萬分之
ppb:part per billion 10億分之,10的-6次方
ppt:part per trillion 萬億分之,10的-9次方
part per thousand 千分之,10的-12次方
1 ppm=1000 ppb
1 ppb=1000 ppt
ppm即:mg/L(毫克/升)
ppb即:μg/L(微克/升)
ppt即:ng/L(納克/升)
(一)溶液的濃度
溶液濃度可分為質量濃度(如質量百分濃度)和體積濃度(如摩爾濃度、當量濃度)和體積濃度三類。
01質量百分濃度
溶液的濃度用溶質的質量占全部溶液質量的百分率表示的叫質量百分濃度,用符號%表示。如:25%的葡萄糖注射液就是指100可注射液中含葡萄糖25克
質量百分濃度(%)=溶質質量/溶液質量100%
02體積濃度
(1)摩爾濃度
溶液的濃度用1升溶液中所含溶質的摩爾數(shù)來表示的叫摩爾濃度,用符號mol表示。如:1升濃硫酸中含18.4摩爾的硫酸,則濃度為18.4 mol
摩爾濃度(mol)=溶質摩爾數(shù)/溶液體積(升)
(2)當量濃度(N)
溶液的濃度用1升溶液中所含溶質的克當量數(shù)來表示的叫當量濃度,用符號N表示。
如:1升濃鹽酸中含12.0 g當量的鹽酸(HCl),則濃度為12.0N
當量濃度=溶質的克當量數(shù)/溶液體積(升)
03 質量-體積濃度
用單位體積(1立方米或1升)溶液中所含的溶質質量數(shù)來表示的濃度叫質量-體積濃度,以符號g/m3或mg/L表示。如:1升含鉻廢水中含六價鉻質量為2毫克,則六價鉻的濃度為2毫克/升(mg/L)
質量-體積濃度=溶質的質量數(shù)(克或毫克)/溶液的體積(立方米或升)
04 濃度單位的換算公式:
1)當量濃度=1000.d.質量百分濃度/E
2)質量百分濃度=當量濃度E/1000.d
3)摩爾濃度=1000.d質量百分濃度/M
4)質量百分濃度=質量-體積濃度(毫克/升)/104.d 5)質量-體積濃度(mg/L)=104質量百分濃度
05 ppm是重量的百分率ppm=mg/kg=mg/L 即:1 ppm=1 ppm=1000 μg/L 1 ppb=1 μg/L=0.001 mg 式中:E—溶質的克當量; d—溶液的比重; M—溶質的摩爾質量;
(二)氣體濃度
對大氣中的污染物,常見體積濃度和質量-體積濃度來表示其在大氣中的含量。
01體積濃度
體積濃度是用每立方米的大氣中含有污染物的體積數(shù)(立方厘米)或(ml/m3)來表示,常用的表示方法是ppm,即1 ppm=1cm3/m3=10-6。除ppm外,還有ppb和ppt,
他們之間的關系是:1 ppm=10-6=一百萬分之一,1 ppb=10-9=十億分之一1 ppt=10-12=萬億分之一,1 ppm=103ppb=102102102ppt
02 質量-體積濃度
用每立方米大氣中污染物的質量數(shù)來表示的濃度叫質量-體積濃度,單位是毫克/立方米 或克/立方米
它與ppm的換算關系是:X=M×C/22.4 C=22.4X/M式中:X—污染物以每標立方米的毫克數(shù)表示的濃度值
???C—污染物以ppm表示的濃度值
???M—污染物的分子量
由上式可得到如下關系:
1ppm=M/22.4(mg/m3)=1000×M/22.4(μg/m3)
03 在土壤、動植物、固體廢棄物中ppm、ppb與質量含量換算:
1 ppm=1 mg/kg=1000 μg/kg
1 ppb=1 μg/kg=10-3 mg/kg1 mg/kg=1 ppm=1000 μg/kg1 μg/kg=1 ppb=10-3 ppm
運動粘度
1英尺2/秒(ft2/s)=9.29030*10-2米2/秒(m2/s)
1斯(St)=10-4米2/秒(m2/s)
1厘斯(eSt)=10-6米2/秒(m2/s)=1毫米2/秒(mm2/s)
動力粘度
1泊 (1P)=100厘泊(100cP)
1厘泊(1cP)=1毫帕斯卡·秒 (1mPa·s)
1毫帕斯卡·秒 (1 mPa·s)=1000微 帕斯卡·秒(1000 μ Pa.s)