水の硬度について（なぜMgをCaCO3に換算できるか）

質問

水の硬度についての質問です。

硬度は「水1リットル中に含まれるカルシウム・マグネシウムの量（ミリグラム）を、炭酸カルシウム (CaCO3) の量に換算する。」と定義されているようです。

硬度 (mg/L) ＝［カルシウム量 (mg/L)×2.496］ + ［マグネシウム量 (mg/L)×4.119］

と、一般的に書かれていると思います。

カルシウムは炭酸カルシウムだと仮定して
CaCO3（100.1)÷Ca(40.1)＝2.496
の数値を導いているのだと思いますが、

「CaCO3（100.1)÷Mg(24.3)＝4.119」の式が理解できません。

CaCO3を構成する成分にMgは関係ないので、なぜこの式が成り立つかわかりません。

ご存じの方、この式が成り立つ理由を教えていただければ嬉しいです。
ヒントでも構いません。

回答No.1

ht1914

専門ではありませんので推測で書きます。
化学の分野では物質の量をモルを用いて表します。モルは数を問題にしています。

水の硬度を考える場合も基本はモルなんだろうと思います。
Ｍｇ２＋の数とＣａ２＋の数の合計が仮に１００個あったとすると５０，５０でも２０，８０でも硬度は同じと考えていると思います。

１Ｌ中に含まれているＣａ２＋の量をａｇ、Ｍｇ２＋の量をｂｇとします。Ｃａ２＋はＣａＣＯ３の形だけで含まれているとは限らないでしょうから一度Ｃａ２＋の形で量を考えているのでしょう。Ｍｇ２＋についても同様です。
合計のモル数は
ａ／４０．１＋ｂ／２４．３
です。
これだけのイオンがあれば全てＣａ２＋であっても同じと見ています。

これでもいいのですが測定に対応させやすいようにまた硬度のイメージが取りやすいように「Ｃａ２＋がＣａＣＯ３の形で存在しているとしたらいくらになっているか」の量で示すとします。上の式に１００．１をかけると出てきます。
（ａ／４０．１＋ｂ／２４．３）×１００．１
この式は質問の中の式と同じです。

お礼

回答ありがとうございました。
確かに、モルで考えてみれば良いのかもしれません。

自分なりにもう一度考え直してみたいと思います。
ありがとうございました！