Part per milió

Parts per milió (abreujat com ppm) és la unitat de mesura de concentració, que no forma part del sistema internacional d'unitats, utilitzada usualment per quantificar la presència de substàncies en petites quantitats (traça) en una barreja. Generalment sol referir-se a proporcions en massa en el cas de sòlids i en volum en el cas de gasos.

Part per milió

Tipus	unitat de concentració, notació parts-per i unitat derivada en UCUM
Unitat de	concentració
Conversions d'unitats
A unitats estàndard	0,0001 % 0,001 ‰ 0,01 ‱ 0,1 per cent mille (en) 1.000 ppb 1.000.000 ppt 1.000.000.000 ppq

La part per milió és una manera d'expressar la concentració de manera proporcional, com ara els percentatges, on s'expressa la quantitat de quelcom per cada 100 unitats. En el cas de les ppm són el nombre d'unitats per cada milió d'unitats. És un nombre en principi adimensional i s'empra per a concentracions molt baixes per evitar emprar nombres decimals llargs o potències de deu, ja que submúltiples no es poden emprar perquè van davant unitats i aquí no n´hi ha.

Sòlids i líquids

Dissolucions de blau Nil emprades a histologia per acolorir el nucli de les cèl·lules. D'esquerra a dreta concentracions de 1 000 ppm, 100 ppm, 10 ppm, 1 ppm i 0,1 ppm

Pels sòlids una concentració d'1 ppm equival a 1 mg de massa de solut per cada kilogram de massa de dissolució. Tanmateix si el dissolvent és aigua, que és un cas molt habitual, i la concentració és diluïda, és pràcticament igual a mg/L, ja que un quilogram d'aigua ocupa pràcticament un volum d'1 L a temperatures ordinàries i la densitat de la dissolució és igual a la densitat de l'aigua.

$$1\;ppm\;=\ 1\;g/10^{6}\;g=\;1\;mg/kg\;\approx \;1\;mg/L$$

Gasos

Evolució de la concentració de CO₂ a l'atmosfera en ppm en funció del temps

Pels gasos s'entén que la concentració expressada en ppm és en volum (a vegades s'expressa com ppm_v), i no en massa:

$$1\;ppm\;=1\;L/10^{6}\;L\;=\;1\;\mu L/L$$

$$1\;ppm\;=1\;m^{3}/10^{6}\;m^{3}\;=\;1\;\mu m^{3}/m^{3}$$

Com que els volums són proporcionals al nombre de molècules en un gas (llei d'Avogadro) i el nombre de molècules es poden comptabilitzar en mols emprant la constant d'Avogadro, també es compleix que 1 ppm és igual a 1 μmol de solut per cada mol de totes les substàncies en dissolució:

$$1\;ppm\;=\;1\;\mu mol/mol$$

La concentració de diòxid de carboni CO₂ a l'atmosfera l'abril de 2021 fou de 421,21 ppm, això significa que de cada milió de molècules presents a l'atmosfera (nitrogen, oxigen…) 421 són de diòxid de carboni; o de cada mol de gasos atmosfèrics (6,022 × 10²³ molècules) hi ha 421 μmol de CO₂ (2,535 × 10²³ molècules). També es pot llegir en funció de volums de gasos: per cada milió de m³ d'aire hi ha 421,21 m³ que són de diòxid de carboni.

Unitats relacionades

Part per miliard

La part per miliard (abreujat com ppb) és una mesura de concentració d'una part de solut per cada miliard (10⁹) de parts de dissolvent, equival a 0,001 ppm. El símbol és ppb perquè en anglès un miliard català és un ″billion″. Pels sòlids i líquids equival a 1 μg per cada quilogram o 1 μg per cada litre de dissolució:

$$1\;ppb\;=\ 1\;g/10^{9}\;g=\;1\;\mu g/kg\;\approx \;1\;\mu g/L$$

Concentració d'òxid de dinitrogen N₂O a l'atmosfera des de l'any 1 expressada en ppb

En el cas de gasos equival a una molècula, un mol o un volum de solut, per cada miliard de molècules, de mols o de volums de dissolvent. A vegades se simbolitza com ppb_v.

$$1\;ppb\;=1\;L/10^{9}\;L\;=\;1\;nL/L$$

$$1\;ppb\;=1\;m^{3}/10^{9}\;m^{3}\;=\;1\;nm^{3}/m^{3}$$

$$1\;ppb\;=\;1\;nmol/mol$$

Part per bilió

La part per bilió (abreujat com ppt) és una mesura de concentració d'una part de solut per cada bilió (10¹²) de parts de dissolvent, equival a 0,001 ppb o 0,000 001 ppm. El símbol és ppt perquè en anglès un bilió català és un ″trillion″. Pels sòlids i líquids equival a 1 ng per cada quilogram o 1 ng per cada litre de dissolució:

$$1\;ppt\;=\ 1\;g/10^{12}\;g=\;1\;ng/kg\;\approx \;1\;ng/L$$

En el cas de gasos equival a una molècula, un mol o un volum de solut, per cada bilió de molècules, de mols o de volums de dissolvent. A vegades se simbolitza com ppt_v.

$$1\;ppt\;=1\;L/10^{12}\;L\;=\;1\;pL/L$$

$$1\;ppt\;=1\;m^{3}/10^{12}\;m^{3}\;=\;1\;pm^{3}/m^{3}$$

$$1\;ppt\;=\;1\;pmol/mol$$