ppm という表記がよくわかりません。

 １．ppm という表記の役割

「分析結果は ppm 表記ではなく、% 表記でお願いします！」

このように ppm から % への表記変更、または % から ppm への表記変更を依頼されることがありますが、次のような変換表があると非常に助かります。

1ppm = 0.0001%
10ppm = 0.001%
100ppm = 0.01%
1000ppm = 0.1%
10000ppm = 1% 

この変換表を見ていると、ppm という表記の役割に気づかれるのではないでしょうか。

人は数字がいくつも連なる表記では情報量が多いため、これを理解しやすい形に変える傾向があります。たとえば...

中古自動車の値段の表記：￥345000 → 34.5万円

電話番号：08012345678 → 080-1234-5678

ppm という表記の役割も、これらと似たようなものなのだとまずは理解してください。



 ２．ppm ＝ mg/L と考えて良いのか？

「1000ppm 鉛標準液の濃度は、1000mg/Lですか？」

新人さんからよく質問されます。
「そうだよ―」と答えると、次の質問が飛んできます。

「ppm は "100万分の１" という意味ですよね？」

「なぜ mg/L も "100万分の１" という意味になるんですか？」

この手の質問はとても多い。

「たとえば、水１Lに鉛が 1mg含まれるとき、その濃度は1mg/Lと表記されるけど、水1Lの重さは１kg だから、1mg/L を 1mg/kg に書き換えても問題ないよね？」

こう説明して、私は新人さんの顔を覗く。
新人さんが無言で頷いたのを確認し、説明を続ける。

「1mg = 0.001g です。それじゃあ、1mg は何 kg になるでしょうか？」

新人さんはメモ帳を取出し、その場で計算を始めた。
「え～っと... 1g = 0.001kg だから... 0.001×0.001 で 0.000001kg です！」

「今、計算してくれた 0.000001kg は、 100万分の1 kg だよね？」

新人さんは頷く。

「ということは、1mg/kg = 0.001g/kg = 0.000001kg/kg となるから、mg/kg は "100万分の１" という意味になるよね？」

新人さんの顔を覗いたが、こんどは納得していないようだ。

「kg/kg = 1 だから、これを上の式に代入すると 1mg/kg = 0.000001×1 になって、1mg/kg = 0.000001 になるから、mg/kg は "100万分の１" という意味になるよね？」

ここまで説明すると、ほとんどの子は納得してくれる。
しかし、納得できない子もいないわけじゃない。そんなときはどうするのか？

「ppm = mg/L = mg/kg  覚えろ！」

これで解決♪


３．ppm の扱い方は % の扱い方と同じ！

理科と言えば食塩水！食塩水の問題で ppm を使いこなしてみよう。

<問題>
濃度10%の食塩水を100ml作るには、食塩をどれくらい水に溶かせば良いのでしょうか？

小学校の算数の問題ですね。10% = 10/100 = 0.1 です。
水100ml の重さは100g なので、100g × (10/100) より 10g の食塩を水に溶かせば濃度10%の食塩水の完成です。


次の問題はどうでしょうか？

<問題>
濃度1000ppmの食塩水を100ml作るには、食塩をどれくらい水に溶かせば良いのでしょうか？

1000ppm = 1000/100万 = 0.001 です。
水100ml の重さは100g なので、100g × (1000/100万) より 0.1g の食塩を水に溶かせば濃度1000ppmの食塩水の完成です。


ppm という表記は日常生活で使用することがないので難しく捉えがちですが、 % という表記に置き換えることで、理解がスムーズになると思います。

最後に % や ppm には、3種類の濃度表示があることに注意してください。

①重量／重量 (w/w)
②重量／体積 (w/v)
③体積／体積 (v/v)

食塩水の濃度は、もちろん②の重量／体積 (w/v)です。


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