質量体積濃度から質量濃度への返還

ある樹脂の不純分濃度分析でクロマトグラフィーを使うとppmオーダーで不純物濃度が検出されます。例えば、不純物濃度が10ppmの時、これは10μg/mLに相当し、純水を用いていますので10μg/gと変換できます。従って、この樹脂10mgの中には、不純物は100ng、存在する計算になります。
この100ngの不純物を取り出し、10μgの水に溶かすとその濃度は、約0.99％になります。
元々は10ppmの質量体積濃度w/vが、質量濃度w/wになると、ppmから%に変化してしまったのですが、この計算で正しいのでしょうか？なぜの様な差になってしまうのでしょうか？

質問者からの補足コメント

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  ご回答ありがと御座います。
  その濃度の無関係さを上手く説明したいのですが、10ppmの不純物を含む樹脂10mgに、水分が10μgの含まれており、そこに全ての不純物が溶けていると仮定するとその水分の不純物濃度は100ng/10μgの0.99w/w%と考えるのは、元の10ppm（10μg/g）とは無関係と言えるのでしょうか？それはどの様に考えればいのでしょうか

  No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2020/06/25 15:57

No.2 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2020/06/25 16:33

No.1 です。

「補足」に書かれたことについて。

＞その濃度の無関係さを上手く説明したいのですが

何をどう定義するか、それをどのように呼ぶか、というだけの問題でしょう？

・10 mg の樹脂中には、不純物が 100 ng 存在して
・その 10 mg の樹脂中には、10 μg の水が存在して
・不純物 100 ng は、その 10 μg の水の中に存在する

ということなら
・樹脂中の不純物の濃度は 100[ng] / (10[mg]) = 100[ng]/(10*10^6[ng]) = 10^(-5) = 0.0010[%] = 10[ppm]
・樹脂中の水の濃度は 10[μg] / (10[mg]) = 10[μg]/(10*10^3[μg]) = 10^(-3) = 0.10[%] = 1000[ppm]
・樹脂中の水の中での不純物の濃度は 100[ng] / (10[μg]) = 100[ng]/(10 * 10^3[ng]) = 10^(-2) = 1.0[%] = 10000[ppm]
という関係でしょう？
何を「分母」（溶媒+溶質）にして、何を「分子」（溶質）にするかだけの問題かと思います。
何をどのように位置づけて論ずるのかによって使い分ければよいものと思います。

なお、「補足」にあるように「10ppmの不純物を含む樹脂10mgに、水分が10μgの含まれており、そこに全ての不純物が溶けていると仮定する」とするなら、質問文本文にある「この100ngの不純物を取り出し、10μgの水に溶かすとその濃度は、約0.99％になります」と意味が変わるのはお判りですね？

この回答へのお礼

ご回答ありがとうと御座います。
確かに、何も定義せずに濃度と言うだけで単純に比較してはいけないと言うことで説明できそうです。

お礼日時：2020/06/25 20:59

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2020/06/25 13:48

ppm とは「Parts Per Million」（百万分の一単位）、パーセントとは「(Parts) Per Cent」（百分の一単位）ですから、

　10000 ppm = 1%
の関係は不変です。

＞この100ngの不純物を取り出し、10μgの水に溶かすとその濃度は、約0.99％になります。

この時点で、当初の濃度とこの濃度とは何の関係もなくなっていますねよ？
溶媒を「樹脂 10 mg」から「水 10 μg」に変更しているのですから。