토양분석표 치환성 양이온 읽기

치환성 양이온 

  

화학에서 물질의 농도를 표시할 때 %나 ppm 같은 단위는 적절하지 않은 경우가 있다. 예를 들면 2 분자의 수소와 1 분자의 산소가 결합해서 물이 만들어질 경우 2.018 g의 수소와 15.999 g의 산소가 결합하여 18.017 g의 물이 생긴다고 쓴다. 그러나 2 당량의 수소와 1 당량(equivalent)의 산소가 결합하여 1 분자량의 물이 생긴다고 생각하는 것이 편하다. 그런데 당량이란 단위은 너무 커서 종전에는 밀리당량이란 단위를 썼는데 SI에서는 밀리당량 대신 센치당량을 쓰기로 하고 그것을 cmol+로 표기하기로 정했다. 사실은 mol은 mole 즉 분자량에서 온 것이다. (당량은 분자량을 이온가 또는 이온값 즉 valency로 나눈 것. valency: 이온이 갖는 결합손의 수. 예컨대 Ca+=의 경우에는 결합손의 수 즉 이온가는 2, H+=의 경우는 1)

 

종전에는 토양의 치환성 양이온의 농도를 표시할 때 me/100g이라는 단위를 썼는데 SI에서는 100 g 대신에 kg을 쓰고 me 대신에 cmol+를 쓴다. 그러므로 cmol+/kg과 me/100 g의 수치는 같다. 즉 종전에 예컨대 종전의 4.5 me/100 g을 SI로 표시하면 4.5 cmol+/kg이다. 왜냐하면 cmol+는 me의 10 배이고 kg은 100 g의 10 배이기 때문이다.1 mg/kg은 1kg에 1mg이 들어 있음을 나타내므로 ppm이라고도 표현 한다. 왜냐하면 1kg은 1,000,000 mg이기 때문이다. 1 mg/kg 또는 ppm을 cmol+/kg로 나태내는 것은 대개 토양 중의 치환성 양이온들에 대해서만 적용된다. 이 경우에 알아야 할 것이 있다.

 

즉 Ca++, Mg++, K+, Na+들의 1 cmol+이 몇 mg인지를 알아야 한다. Ca++이온의 원자량은 40 이므로 1 cmol은 400 mg이지만 1 cmol+은 200 mg이다. (+ 하나만 따지는 게 1 cmol+) 같은 이치로 Mg++의 원자량은 24로 1 cmol+는 120 mg이고 K+의 원자량은 39.1로 1cmol+는 391 mg이고 Na+의 원자량은 22.9로 1 cmol+는 229 mg이다. 따라서 Ca++가 200 mg/kg이라면 이것은 Ca++ 1 cmol+/kg입니다. 만약 Ca++가 300 mg/kg이라면 Ca++sms 1.5(300/200) cmol+/kg일 것입니다.

 

예전에는 치환성 이온의 양을 나타낼 me/100 g(milliequivalent/100 g)이라는 단위를 썼는데 요즘에는 cmol+/kg으로 쓰고 있습니다. (cmol+/kg은 centiequivalent/kg), milliequivalent는 1/1000 equivalent, centiequivalent는 1/100 equivalent인 것이다. (출처 : http://www.soilove.com)

 

me, mM, ppm 등의 환산표

 

원소명

원소기호

원자량

me

me→mM

me←mM

mM

mM→ppm

mM←ppm

ppm

→산화물

동좌ppm

질소

N

14.01

16

÷1

×1

16

×14

÷14

224

×4.427

NO3

992

인산

P

30.97

4

÷3

×3

1.333

×31

÷31

41

×2.291

P2O5

94

칼륨

K

39.10

8

÷1

×1

8

×39

÷39

312

×1.205

K2O

376

칼슘

Ca

40.08

8

÷2

×2

4

×40

÷40

160

×1.399

CaO

224

마스네슘

Mg

24.31

4

÷2

×2

2

×24

÷24

48

×1.658

MgO

80

황

S

32.07

4

÷2

×2

2

×32

÷32

64

×2.996

SO4

192