濃度單位換算:百分比、‰、ppm、ppb、mg/L 與 mg/kg

更新 2026.10.16

濃度單位換算:百分比、‰、ppm、ppb、mg/L 與 mg/kg

濃度標示可能表示質量比、體積比、莫耳比,或每公升、每立方公尺中的質量。ppm、ppb 看起來像固定單位,實際上只表示「每百萬份/每十億份」的比例;沒有說明是哪種分率,就不能直接和 mg/L、mg/kg 互換。本文先列出可直接換算的十進比例,再分開處理稀釋比例、水溶液與空氣的換算條件。查核日期:2026-10-07。

比例濃度快速換算表

下表以同一種「分率」為前提,例如都採質量分率、體積分率或莫耳分率。每一列是相同分率用不同倍數表示;不要把質量分率直接當體積分率。

表示法 分率 百分比 ‰ ppm ppb ppt(parts per trillion)
百分比 10⁻² 1% 10‰ 10,000 ppm 10,000,000 ppb 10,000,000,000 ppt
千分比 10⁻³ 0.1% 1‰ 1,000 ppm 1,000,000 ppb 1,000,000,000 ppt
百萬分之一 10⁻⁶ 0.0001% 0.001‰ 1 ppm 1,000 ppb 1,000,000 ppt
十億分之一 10⁻⁹ 0.0000001% 0.000001‰ 0.001 ppm 1 ppb 1,000 ppt
兆分之一 10⁻¹² 0.0000000001% 0.000000001‰ 0.000001 ppm 0.001 ppb 1 ppt

最常用的比例關係

  • 1% = 10,000 ppm = 10,000,000 ppb
  • 1‰ = 0.1% = 1,000 ppm
  • 1 ppm = 10⁻⁶ = 1,000 ppb
  • 1 ppb = 10⁻⁹ = 1,000 ppt
  • 1 ppt = 10⁻¹²(此處明確指 parts per trillion,兆分之一;不是千分比)

快速換位階:% → ppm 要乘 10,000;ppm → ppb 乘 1,000;ppb → ppt 再乘 1,000。反向換算就除以相同倍數。

稀釋比例怎麼換算成百分比和毫升

標示「1 份原液 + 若干份水」時,原液占比要除以原液與水的總份數。若只寫 1:10,先查文件把 10 定義為「水的份數」還是「稀釋後總份數」;兩種寫法算出的濃度不同,不能自行假定。

一份原液加四份水,合成五份最終溶液
寫法(原液 + 水) 最終總份數 原液占最終液比例 配成 1 L 最終液的份量
1 + 1 2 50% 原液 500 mL + 水補至總量 1 L
1 + 3 4 25% 原液 250 mL + 水補至總量 1 L
1 + 4 5 20% 原液 200 mL + 水補至總量 1 L
1 + 9 10 10% 原液 100 mL + 水補至總量 1 L
1 + 19 20 5% 原液 50 mL + 水補至總量 1 L
1 + 99 100 1% 原液 10 mL + 水補至總量 1 L

計算公式:

  • 原液比例 = 原液份數 ÷ (原液份數 + 水份數)
  • 原液用量 = 目標最終總量 × 原液份數 ÷ (原液份數 + 水份數)
  • 加水量 = 目標最終總量 − 原液用量(依標籤要求以補到總量或量取水量為準)

例如配製 1 L、1 份原液 + 9 份水的混合液,總共 10 份,每份是 100 mL,因此量取 100 mL 原液,再依產品標示加水至 1 L。若改成「1 份原液加 10 份水」,總共是 11 份,原液約占 9.09%,不是 10%。這是比例算術示例,不代表任何特定清潔劑、消毒劑或其他產品的建議濃度。

常見噴瓶容量稀釋用量速查

下表是按「原液 + 水」比例計算的最終調配容量,適合核對產品標籤指定的比例;先確認該標籤的比例定義,再選對一欄。數值不是產品建議配方。

最終容量 1+4(原液 1/5) 1+9(原液 1/10) 1+19(原液 1/20)
250 mL 原液 50 mL + 水 200 mL 原液 25 mL + 水 225 mL 原液 12.5 mL + 水 237.5 mL
500 mL 原液 100 mL + 水 400 mL 原液 50 mL + 水 450 mL 原液 25 mL + 水 475 mL
750 mL 原液 150 mL + 水 600 mL 原液 75 mL + 水 675 mL 原液 37.5 mL + 水 712.5 mL
1,000 mL 原液 200 mL + 水 800 mL 原液 100 mL + 水 900 mL 原液 50 mL + 水 950 mL

表內按原液與水的量相加計算;若產品標籤指定「加水至某一最終容量」,就以該最終刻度為準,不要把兩種量取方式混用。

清潔劑、消毒劑或其他產品若標示需加水,依標籤的比例、用水和接觸時間操作;不可把本表當成推薦濃度。美國 EPA 和 CDC 都提醒應照產品標籤配製並避免混合不同清潔產品;某些組合可能產生有害氣體或降低產品效果。

若已知原液和目標濃度,可在濃度基準相同、且用量單位一致時使用 C₁ × V₁ = C₂ × V₂:V₁ = C₂ × V₂ ÷ C₁。例如僅作數學示範:8% 原液要配成 400 mL、2% 的最終液,V₁ = 2% × 400 ÷ 8% = 100 mL;取 100 mL 原液,再按要求補溶劑至最終體積 400 mL。質量百分比、體積百分比與質量/體積百分比不能混在同一公式裡直接計算,除非先確認標示基準和必要的密度資料。

產品稀釋先照標籤

本節只提供比例算術,不替產品決定使用濃度。清潔劑、消毒劑、農藥、肥料、食品添加物和藥品各有不同用途、配方與安全要求,應照該產品標籤或專業指示,不要把一種產品的稀釋比例套到另一種產品。美國 EPA 說明消毒劑標籤會列出用量和使用方式;CDC 也要求依漂白劑產品標籤操作,並明確提醒不可把漂白劑或消毒劑與其他清潔劑/消毒劑混合。若標籤比例寫法不清楚,先向製造商確認,不要用本文公式自行推定產品用法。

ppm/ppb 必須註明是哪一種分率

常見寫法 代表的量 等價的明確表示 不可直接推論
ppm by mass、mg/kg 質量分率 1 mg/kg = 1 ppm (m/m) 不等於所有液體中的 1 mg/L
ppmv、µL/L 氣體或液體的體積分率 1 µL/L = 1 ppm (v/v) 不等於質量 ppm;氣體換算成 mg/m³ 需要分子量、溫度和壓力
ppm、µmol/mol 莫耳/物質量分率 1 µmol/mol = 1 ppm (mol/mol) 不等於質量 ppm;各成分莫耳質量不同
ppb by mass、µg/kg 質量分率 1 µg/kg = 1 ppb (m/m) 不等於任意液體中的 1 µg/L
ppbv、nL/L 體積分率 1 nL/L = 1 ppb (v/v) 寫 ppb 時仍需依方法文件確認基準
ppmv、ppbv 通常指氣相體積/莫耳分率 以氣體混合比例表示 不能只由字串推定參考溫壓或乾/濕基準

建議寫法:有精度或法規要求時,優先使用 mg/kg、µg/kg、µmol/mol、µL/L 等明確比例形式,並註明質量、體積或莫耳基準。NIST 的 SI 寫作指南不建議將 ppm、ppb、ppt 作為 SI 量值的正式表示,因為「parts」未說明是哪種量;實務文件若仍使用,應在首次出現處定義基準。NIST Guide to the SI, Chapter 7

mg/L、µg/L、mg/m³ 的質量濃度換算

這些是質量除以體積,可按公制單位直接換算;它們本身不是無因次比值。

換算 公式 例子
mg/L → g/m³ 數值相同 2 mg/L = 2 g/m³
mg/L → µg/L × 1,000 0.8 mg/L = 800 µg/L
µg/L → mg/L ÷ 1,000 250 µg/L = 0.25 mg/L
mg/m³ → µg/m³ × 1,000 1.2 mg/m³ = 1,200 µg/m³
µg/m³ → mg/m³ ÷ 1,000 45 µg/m³ = 0.045 mg/m³

1 mg/L = 1 g/m³ 是量綱換算,因為 1 L = 0.001 m³、1 g = 1,000 mg。它不表示 mg/L 永遠等於 ppm;由質量/體積濃度轉質量分率,還要知道溶液密度。若液體密度約為 1 kg/L,例如稀水溶液在一般條件下,1 mg/L ≈ 1 mg/kg ≈ 1 ppm (m/m) 可作近似;高濃度溶液、油品、濃鹽水或密度明顯不同時須按實際密度換算。USGS:Water Density

mg/L 與 ppm 互換前先看密度

質量分率 ppm 的直接關係是:

1 ppm (m/m) = 1 mg/kg

如要把質量濃度 C(mg/L)轉成質量分率 ppm (m/m),若溶液密度為 ρ(kg/L):

ppm (m/m) = C (mg/L) ÷ ρ (kg/L)

例如某液體密度為 1.2 kg/L、濃度為 12 mg/L,則約為 12 ÷ 1.2 = 10 mg/kg,也就是 10 ppm (m/m)。不提供密度時,mg/L 和 ppm 只能在已知近似密度的特定稀水溶液情境下近似比較。

氣體濃度公式需要分子量;若只有化學式,可將各元素的相對原子量按原子個數相加。118 種元素的中英文名稱、符號和 CIAAW 標準原子量對照,見元素週期表完整對照(118 元素原子序、符號與中英文名稱)。

空氣中的 ppmv 換成 mg/m³

氣體 ppmv 是體積/莫耳分率;mg/m³ 是質量濃度。轉換要用化合物分子量及氣體的溫度、壓力。NIOSH/EPA 常用的 25 °C、1 atm 近似式為:

mg/m³ = ppmv × 分子量 (g/mol) ÷ 24.45

24.45 L/mol 是約 25 °C、1 atm 下理想氣體的莫耳體積。反向換算:

ppmv = mg/m³ × 24.45 ÷ 分子量 (g/mol)

例子 計算 結果
1 ppmv 氧氣,分子量約 32.00 g/mol 1 × 32.00 ÷ 24.45 約 1.31 mg/m³(25 °C、1 atm)
1 ppmv 二氧化碳,分子量約 44.01 g/mol 1 × 44.01 ÷ 24.45 約 1.80 mg/m³(25 °C、1 atm)
1 ppmv 一氧化碳,分子量約 28.01 g/mol 1 × 28.01 ÷ 24.45 約 1.15 mg/m³(25 °C、1 atm)

常見氣體 ppmv ↔ mg/m³ 完整速查表

下表統一採 25 °C、101.325 kPa(1 atm),每個係數表示 1 ppmv 對應多少 mg/m³;反向換算時用 mg/m³ ÷ 係數 = ppmv。ppmv 是氣體體積/莫耳分率,不要與水中 ppm(常見為 mg/kg 質量分率)混用。

氣體 化學式 分子量 g/mol 1 ppmv = mg/m³ 1 ppbv = µg/m³
氫 H₂ 2.016 0.082 0.082
甲烷 CH₄ 16.043 0.656 0.656
氨 NH₃ 17.031 0.697 0.697
氮 N₂ 28.014 1.146 1.146
一氧化碳 CO 28.010 1.146 1.146
一氧化氮 NO 30.006 1.227 1.227
氧 O₂ 31.998 1.309 1.309
硫化氫 H₂S 34.081 1.394 1.394
氯化氫 HCl 36.460 1.491 1.491
氬 Ar 39.948 1.634 1.634
二氧化碳 CO₂ 44.009 1.800 1.800
二氧化氮 NO₂ 46.005 1.882 1.882
臭氧 O₃ 47.998 1.963 1.963
二氧化硫 SO₂ 64.066 2.620 2.620
氯 Cl₂ 70.900 2.900 2.900

係數由分子量除以 24.45 計算,四捨五入至 0.001;表內 ppbv 係數與 ppmv 欄數字相同,是因為 1 ppbv = 0.001 ppmv 且 1 mg = 1000 µg。表格只適用所列參考溫壓及理想氣體近似;若標準方法使用 20 °C、0 °C、乾基/濕基或其他參考條件,應按該方法重新換算。

分子量依化學式合計元素標準原子量後取近似值;元素原子量速查見118 元素完整表。對高精度或法規報告,須採用實驗室方法指定的相對分子質量、參考溫壓與有效位數。

任意氣溫和氣壓的修正

若 T 為樣本氣體攝氏溫度、P 為絕對氣壓 kPa,將 25 °C、101.325 kPa 的換算係數修正為:

mg/m³ = ppmv × MW / 24.45 × (P / 101.325) × (298.15 / (T + 273.15))

其中 MW 為分子量(g/mol)。氣壓升高時,同體積內氣體莫耳數增加,質量濃度也增加;氣溫升高時則降低。表壓不能直接代入,須先換成絕對壓力。若氣體是以「乾基」或「濕基」報值,還要按採樣方法定義處理水蒸氣,不能只套溫壓係數。

快速換算 公式 例子(25 °C、1 atm)
ppbv → µg/m³ µg/m³ = ppbv × MW / 24.45 臭氧 100 ppbv × 48.00 ÷ 24.45 ≈ 196 µg/m³
µg/m³ → ppbv ppbv = µg/m³ × 24.45 / MW 臭氧 196 µg/m³ × 24.45 ÷ 48.00 ≈ 100 ppbv
ppmv → mg/m³ mg/m³ = ppmv × MW / 24.45 二氧化碳 420 ppmv × 44.01 ÷ 24.45 ≈ 756 mg/m³
mg/m³ → ppmv ppmv = mg/m³ × 24.45 / MW 一氧化碳 10 mg/m³ × 24.45 ÷ 28.01 ≈ 8.73 ppmv

由於 1 ppmv 對不同分子量氣體代表相同莫耳比例、但不同質量,不能給所有氣體共用一個 ppm ↔ mg/m³ 係數。溫度、壓力若與 25 °C、1 atm 不同,也應使用方法或法規指定的條件重新計算;職業暴露、毒理、環境監測和法規申報請依原始方法標準,不要把本表近似值當成合規換算。U.S. EPA:Occupational exposure concentration conversion

常見誤讀速查

容易誤讀 正確理解
ppm 是固定的質量單位 ppm 是比例表示法,可能是質量、體積或莫耳分率;要看標準方法寫法。
1 mg/L 一定等於 1 ppm 只有在溶液密度約 1 kg/L 等條件下,才能近似換成質量 ppm。
空氣 1 ppm 永遠等於同一個 mg/m³ ppmv 換質量濃度要用分子量、溫度及壓力;不同氣體換算結果不同。
ppt 一定是兆分之一 在本文中明確指 parts per trillion;有歧義的文件應直接寫 10⁻¹²、pmol/mol 或明確說明。
1% = 1,000 ppm 正確是 1% = 10,000 ppm;1‰ = 1,000 ppm。
只看數字即可跨表比較 先統一分率基準、濃度單位、溫度壓力條件及測量方法。

參考資料

比例表採 ppm = 10⁻⁶、ppb = 10⁻⁹、ppt = 10⁻¹² 的十進定義;分率種類不同時,必須加上質量、體積或莫耳基準。mg/L 與 ppm 的對照、氣體 ppmv 與 mg/m³ 的對照分別需要密度或溫壓及分子量等條件;稀釋計算不可取代產品標籤或領域指定的正式方法。查核日期:2026-10-07。

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