对于稀薄水溶液,二者在数值上近似等同,但在严格定义上并不等同。具体解释如下:
1.定义不同
ppm:是“partspermillion”(百万分之一)的缩写,是一个无量纲的比例单位。它表示每百万份样品中所含溶质的份数。它适用于任何介质(水、土壤、空气、固体)。
mg/L:是“毫克每升”,是一个有量纲的质量浓度单位。它表示1升溶液中含有多少毫克的溶质。
2.为何通常认为等同(核心原因)
质量浓度=1mg/L
比例浓度=1毫克/1,000,000毫克=百万分之一=1ppm
因为水的密度是1g/mL=1kg/L。
1升水的质量=1千克=1,000,000毫克。
因此,1毫克溶质溶解在1升水中时:
结论:在实验室分析极稀的、以水为溶剂的溶液时,默认水的密度为1,所以1ppm≈1mg/L。
3.在什么情况下不等同(重要例外)
非水溶剂:如果溶剂是酒精、油、有机溶剂等,其密度不是1g/mL。例如1mg/L的油溶液,其ppm数值会小于1(因为1升油的质量大于1公斤)。
高浓度盐水或酸/碱溶液:溶液密度显著大于1时,mg/L与ppm之间会出现明显偏差。
气体或固体样品:ppm用于表示气体体积比或固体质量比,此时与mg/L完全无关。
总 结
常规水质分析、环境监测、稀溶液配制中,可以直接按1ppm=1mg/L进行换算,这是被广泛接受的惯例。
严格的计量学或物理化学定义上讲,二者不等同。ppm是一个比值,mg/L是一个有量纲的浓度。
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