Bagaimana Anda mengkonversi dari molaritas ke bagian per juta atau ppm?

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


Konsentrasi adalah salah satu karakteristik terpenting yang menentukan komposisi suatu larutan. Ini adalah sifat larutan intensif yang menunjukkan hubungan antara jumlah zat terlarut dan jumlah larutan (dalam banyak kasus) atau jumlah pelarut (dalam kasus molalitas, misalnya). Ini dapat dinyatakan dalam satuan yang berbeda, tergantung pada konteks di mana ia akan digunakan, dan juga tergantung pada seberapa pekat atau encer zat terlarut yang ditemukan dalam pelarut.

Untuk alasan yang sama bahwa kita tidak akan menyatakan ukuran sel dalam kilometer atau jarak dari Bumi ke planet Mars dalam nanometer, kita harus hati-hati memilih satuan konsentrasi mana yang paling tepat untuk setiap situasi dan untuk setiap tingkat konsentrasi.

Selain itu, konsentrasi juga dapat dinyatakan dalam satuan fisik, yang didasarkan pada besaran seperti massa dan volume, atau dalam satuan kimia, di mana jumlah zat terlarut dan/atau pelarut dan/atau larutan dinyatakan dalam jumlah partikel, mol, ekuivalen atau lainnya.

Terlepas dari hal di atas, larutan hanya memiliki satu konsentrasi, dan mengetahui cara mengubah konsentrasi tersebut di antara berbagai unit yang ada merupakan keterampilan dasar bagi setiap siswa kimia.

Pada artikel ini, kami menunjukkan cara mengubah atau mengubah konsentrasi dari molaritas menjadi bagian per juta atau ppm.

Apa itu molaritas?

Molaritas, diwakili oleh simbol M, adalah salah satu satuan konsentrasi yang paling banyak digunakan oleh kimiawan. Ini adalah satuan konsentrasi kimia yang menunjukkan jumlah mol zat terlarut yang ada per liter larutan. Secara matematis, molaritas diberikan oleh rumus berikut.

Formula untuk menghitung molaritas

dimana n sto adalah jumlah mol zat terlarut dan V sol adalah volume larutan yang dinyatakan dalam liter. Dengan menggunakan hubungan antara mol dan massa, yaitu n=m/MM, rumus di atas dapat ditulis dalam massa zat terlarut dalam gram dan massa molarnya dalam g/mol.

Formula untuk menghitung molaritas

dimana m adalah massa zat terlarut dalam gram dan MM adalah massa molar zat terlarut dinyatakan dalam g/mol.

Apa itu bagian per juta?

Tidak seperti molaritas, bagian per juta sesuai dengan satuan konsentrasi fisik. Ini menunjukkan berapa banyak “bagian” zat terlarut yang ada untuk setiap juta “bagian” larutan. Dalam pengertian ini, ini adalah konsep yang mirip dengan persentase, hanya saja didasarkan pada satu juta, bukan 100 bagian solusi.

Yang dimaksud dengan “bagian” zat terlarut dan larutan adalah massa atau volume, sehingga ada 3 jenis ppm, yaitu:

  • Bagian per juta massa/massa atau ppm m/m
  • Bagian Per Juta Massa/Volume atau ppm m/V
  • Bagian per juta volume/volume atau ppm V/V

Dua yang paling umum digunakan dan yang biasanya diubah menjadi molaritas dan sebaliknya adalah ppm m/m dan ppm m/V. Dalam kedua kasus, ini adalah satuan konsentrasi yang sangat kecil, ideal untuk menyatakan konsentrasi larutan yang sangat encer.

Bagian per juta massa/massa

Ada dua cara berbeda untuk menyatakan rumus untuk menghitung ppm. Salah satunya mirip dengan rumus persen tetapi dikalikan dengan 10 6 (satu juta) bukan 100, dan yang lainnya adalah mengintegrasikan faktor dari 10 6 dalam transformasi satuan:

Rumus untuk menghitung bagian per juta m/m

Dalam kasus pertama, satuan massa apa pun dapat digunakan untuk zat terlarut dan larutan, asalkan keduanya sama. Dalam kasus kedua, massa zat terlarut harus dinyatakan dalam miligram jika jumlah larutan dinyatakan dalam kilogram. Untuk mengubah molaritas menjadi ppm m/m kita akan menggunakan rumus kedua, karena ini yang paling sering digunakan.

Rumus ini memungkinkan kita untuk memahami ppm m/m sebagai miligram zat terlarut yang ada untuk setiap kilogram larutan.

Bagian per juta massa/volume

Dalam kasus ppm m/V, ini dihitung dengan rumus berikut:

Formula untuk menghitung bagian per juta m/V

Berdasarkan hal ini, biasanya dikatakan bahwa ppm m/V mewakili miligram zat terlarut yang ada per liter larutan.

Bagaimana Anda mengkonversi dari molaritas ke ppm?

Tentu saja, konversi dari molaritas ke ppm bergantung pada apakah Anda ingin mengonversi ke ppm m/V atau ppm m/m. Secara umum, ketika Anda tidak menentukan ppm yang mana, cukup aman untuk mengasumsikannya ppm m/V, jadi mari kita mulai dengan konversi ini.

Konversi antar unit konsentrasi selalu dapat dilakukan dengan dua cara berbeda, berdasarkan fakta bahwa itu adalah sifat intensif:

  • Asumsikan sejumlah larutan dan tentukan jumlah zat terlarut dan kemudian gunakan data ini dalam rumus untuk satuan konsentrasi baru, atau
  • Menggabungkan dua formula untuk mendapatkan formula baru yang memberikan konsentrasi berdasarkan yang lain.

Yang pertama lebih mudah dipahami sedangkan yang kedua jauh lebih mudah dan cepat diterapkan, setelah Anda memiliki rumusnya.

Rumus untuk mengkonversi dari molaritas ke bagian per juta m/V

Karena kita ingin menentukan ppm m/V, pertama-tama kita perlu mencari massa zat terlarut dalam miligram dari molaritas. Untuk mencapai ini, cukup membersihkan massa zat terlarut dari rumus molaritas:

Rumus untuk mengkonversi dari molaritas ke bagian per juta m/V

Tetapi massa ini dalam gram, dan kami membutuhkannya dalam miligram, jadi kami menambahkan faktor konversi yang sesuai :

Rumus untuk mengkonversi dari molaritas ke bagian per juta m/V

Sekarang kita mengganti ungkapan ini dalam rumus ppm m/V, dan hanya itu:

Rumus untuk mengkonversi dari molaritas ke bagian per juta m/V

Setelah membatalkan volume larutan (keduanya dalam L), rumusnya tetap:

Rumus untuk mengkonversi dari molaritas ke bagian per juta m/V

Mari kita lihat kedua metode beraksi melalui contoh.

Contoh 1

Tentukan konsentrasi dalam ppm m/V larutan yang mengandung ion Pb 2+ pada konsentrasi 2,83,10 -5 molar.

Larutan: Jika konsentrasinya 2,83,10 -5 mol/L, berarti dalam 1L larutan terdapat 2,83,10 -5 mol ion Pb 2+ . Massa molar timbal adalah 207,2 g/mol, sehingga massa timbal yang ada dalam 1 L larutan adalah:

Rumus untuk mengkonversi dari molaritas ke bagian per juta m/V

Sekarang, kami menerapkan rumus ppm m/V, mengetahui bahwa volume larutan adalah 1 L (diasumsikan) dan massa zat terlarut adalah 5,86 mg (dihitung dari asumsi jumlah larutan):

Rumus untuk mengkonversi dari molaritas ke bagian per juta m/V

Contoh 2

Ubah konsentrasi ion natrium (Na + ) 0,145 mol/L menjadi bagian per juta m/V.

Solusi: Dalam hal ini kita akan menggunakan rumus untuk mengilustrasikan betapa sederhananya. Satu-satunya hal yang kita lewatkan adalah massa molar natrium, yaitu 22,99 g/mol.

Rumus untuk mengkonversi dari molaritas ke bagian per juta m/V

Rumus untuk mengkonversi dari molaritas ke bagian per juta m/V

Rumus untuk mengkonversi dari molaritas ke bagian per juta m/V

Rumus untuk mengkonversi dari molaritas ke bagian per juta m/m

Seperti pada kasus sebelumnya, konversi ini dapat dilakukan dengan dua cara. Selanjutnya, rumus untuk mengubah molaritas menjadi ppm m/m diturunkan.

Kita akan mulai dari ekspresi miligram zat terlarut dari molaritas.

Rumus untuk mengkonversi dari molaritas ke bagian per juta m/m

Masalah dalam kasus ini adalah bahwa ppm m/m dinyatakan dalam massa larutan, dan bukan volume larutan, seperti yang terlihat dalam rumus ini. Untuk alasan ini, sebelum mengganti ungkapan ini dalam rumus ppm m/m, kerapatan larutan harus diketahui untuk mengubah volumenya menjadi massa:

Rumus untuk mengkonversi dari molaritas ke bagian per juta m/m

Volume dalam molaritas adalah dalam liter dan kita tertarik pada massa larutan dalam kilogram (karena begitulah dalam rumus ppm m/m), jadi densitasnya harus dalam kg/L. Namun, sebagian besar densitas dilaporkan dalam g/mL, jadi faktor konversi juga harus disertakan:

Rumus untuk mengkonversi dari molaritas ke bagian per juta m/m

Menggabungkan ungkapan ini, massa zat terlarut dalam miligram dan rumus ppm m/m, dan setelah meniadakan massa larutan, kita memperoleh:

Rumus untuk mengkonversi dari molaritas ke bagian per juta m/m

Contoh 3

Tentukan konsentrasi dalam miligram zat terlarut per kilogram larutan untuk larutan asam klorida 0,050 molar, dengan mengetahui bahwa larutan tersebut memiliki kerapatan 1,025 g/mL.

Solusi: Dalam hal ini, cukup masukkan data ke dalam rumus untuk mengonversi molaritas menjadi bagian per juta, dan selesai. Massa molar HCl adalah 36,46 g/mol:

Rumus untuk mengkonversi dari molaritas ke bagian per juta m/m

Rumus untuk mengkonversi dari molaritas ke bagian per juta m/m

Rumus untuk mengkonversi dari molaritas ke bagian per juta m/m

Referensi

https://www.quimicas.net/2015/05/ejemplos-de-ppm-partes-por-millon.html

-Iklan-

Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

Artículos relacionados