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國際氫分子學院
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計算氫分子的濃度
來源: | 作者:imhihk | 發布時間: 2019-12-07 | 334 次瀏覽 | 分享到:
什麼是“ ppm” ?
ppm是“百萬分率”，一種度量單位，描述了溶質在溶劑中的溶解量，是濃度的量度。ppm可用於測量許多物質的濃度，例如飲用水中的礦物質或魚缸中的氧氣等。儘管ppm提供濃度測量，但是只提供溶質與水的比例，而沒有描述水的總容量，所以通常用以得知溶質溶解在水中的總量。當沒有容器的容量，就沒有水量，而ppm比例並不能描述水中所含的溶質量。所以科學家便使用一種更合適的度量單位，該度量單位，以“單位體積質量”為指定了溶質的濃度。常用單位是“每升毫克”，縮寫為mg/L，是指溶質相對於固定體積（一升）的質量。
注意：通常，ppb（十億分之一）用於測量溶質濃度。1ppm = 1000ppb
        
ppm和mg/L有何關係？
1ppm被視為「溶解在100萬份溶液中的1份物質（溶質）」。 因此，1ppm等於1毫克的H2溶於100萬毫克水就是百萬分之一。1升水是重達100萬毫克，因此1ppm等於1mg/L。
    
以濃度計算可攝入的H2的數量
如果濃度以ppm為單位，將ppm轉換為mg/L，然後將水的體積（以L為單位）乘以濃度（以mg/L為單位），以計算可攝入的H2的數量（以mg為單位）。在計算攝入H2的數量時，不僅要考慮濃度，還要考慮攝入的水量，因為在於1ppm情況下，水量愈少，H2的數量愈少。
在上圖中，每杯水H2的濃度都相同，均為1mg/L。但這三杯水中溶解的H2量卻不相同。因為隨著水的體積減少一半， H2的溶解量也減少，令溶質與溶劑的比例相同，所以杯水H2的濃度都相同。從該示例可以看出，ppm並不表示飲用每杯水時可攝入多少H2的數量。為了確定攝入H2的數量，ppm測量時必須以1L水作參考（當量濃度）。
如上圖中，2號杯（1/2L）為1ppm並且包含1/2mg H2，但當量濃度為0.5 mg/L（溶解在1L水中的1/2mg H2=0.5mg/L）。基於此原理，如果喝完上述每杯水，則將攝入以下H2的數量。
1號杯（1L）：攝入1mg H2
2號杯（1/2 L）：攝入1/2mg H2
3號杯（1/4 L）：攝入1/4 mg H2
所以即使每杯水均為1mg/L，但只有喝1號杯才能獲得1mg H2。
上圖顯示分別將1mg、0.5mg、0.25mg H2 都溶解到1L水中，濃度分別為1mg/L，0.5mg/L，0.25mg/L。由於三杯水H2的濃度不同，因此飲用整杯水時攝入的H2數量都不同。
如要攝入相同數量的H2，便需要按以下方式分別飲用不同的份量：
1號杯：喝1升1mg/L的水才能攝取1mg H2
2號杯：喝2升0.5mg/L的水才能攝取1mg H2
3號杯：喝4升0.25mg/L的水才能攝取1mgH2
如果相同數量的H2溶解到1/2L水中， H2的濃度（mg/L）將增加一倍。但是並不意味著溶解的H2的數量增加了一倍，而是保持不變。因此若要知道攝入H2的數量時，必須同時考慮水的濃度和體積。