Teile pro Milliarde (ppb) und Teile pro Million (ppm) messen beide sehr kleine Konzentrationen von Substanzen. Wissenschaftler rechnen manchmal von ppb in ppm um, da einige Substanzen spürbare und sogar drastische ausüben können Auswirkungen auf den menschlichen Körper und andere biologische Systeme, wie z. B. Pflanzen, selbst bei extrem niedrigen Konzentrationen.
Dies bedeutet, dass ein Element oder Molekül in seiner chemischen Umgebung hoffnungslos unterlegen sein kann und dennoch einer sorgfältigen Überwachung bedarf. Als Ergebnis wurden hochempfindliche Geräte zur Konzentrationsmessung entwickelt, um die Fähigkeit zu gewährleisten, sehr kleine absolute Konzentrationsänderungen genau zu messen.
Da eine Milliarde tausendmal eine Million ist, oder drei Zehnerpotenzen (1 × 103) größer als eine Million, ein Teil pro Milliarde (1/1.000.000.000) ist tausendmal weniger als ein Teil _per Milliarde 1/1.000.000). Beide Einheiten tauchen jedoch in einer Vielzahl von Situationen auf, die typischerweise mit der Gewährleistung der öffentlichen Gesundheit und Sicherheit zusammenhängen.
Was sind die Einheiten von ppm und ppm?
Achten Sie beim Umgang mit ppm- und ppb-Werten darauf, dass Sie genau wissen, um welche "Teile" es sich handelt. Dies liegt daran, dass die Einheiten von Situation zu Situation variieren können und in der Regel vom Aggregatzustand (fest, flüssig oder gasförmig) oder dem zu überwachenden Stoff abhängen.
Zum Gase, Masse zu messen ist möglich, aber praktisch wenig sinnvoll. Die Formel für Teile pro Million für Gase in anderen Gasen (normalerweise Luft) ist also eine Volumen-zu-Volumen-Beziehung, z. B. Millionstel Liter (Mikroliter) pro Liter oder μL /L. Und ppb kann als Nanoliter pro Liter oder nL/L ausgedrückt werden.
Zum Flüssigkeiten, ein Teil in Masse pro Million oder Milliarde Volumen Einheiten sind typisch, daher wird ppm oft in Milligramm pro Liter ausgedrückt; dies folgt aus einem Milligramm (mg) Wasser mit einem Volumen von einem Mikroliter (μl), so viele Flüssigkeiten liquid nahe dieser Dichte sind, und der Vergleich ist tatsächlich eine Volumen-zu-Volumen-Beziehung, wie bei Gase.
Die Teile-pro-Millionen-Formel für Feststoffe innerhalb anderer Feststoffe ist ein Masse-zu-Masse-Verhältnis, z. B. μg/g oder mg/kg repräsentieren beide ppm. (Sie können mit der Division und Multiplikation dieser Größen experimentieren, indem Sie Exponenten verwenden, um die zugrunde liegende Mathematik zu verstärken.)
- Bei Lösungen können Sie ppm in ppb in Molarität oder umgekehrt umrechnen, falls erforderlich.
Umrechnung von ppb in ppm
Die Umrechnung von ppm in ppb kann schwierig sein, wenn Sie daran gewöhnt sind, eine Milliarde als mehr als eine Million zu betrachten, und zwar erheblich (Millionäre bekommen heutzutage wenig öffentliche Aufmerksamkeit, aber Milliardäre neigen dazu, viel anzuziehen). Weil ppm und ppb tatsächlich Brüche sind, wenn sie als Zahlen ausgedrückt werden, und die "Million" und "Milliarde" im Nenner sind, also ppm muss sich in Ihrem Kopf als tausendmal höher in der Konzentration registrieren als ppb (unabhängig von den spezifischen Einheiten) benutzt).
- Einfach, ppm = ppb/1.000, und ppb =(1.000)ppm.
Beispiele für reale Teile pro Milliarde
Eine Zahl, die als MCL oder maximaler Kontaminationsgrad bezeichnet wird, repräsentiert den höchsten Wert, der als sicher angesehen werden kann. Es wird oft als ppb (oder μg/L) oder ppm (oder mg/L) ausgedrückt. Viele gängige Substanzen haben MCL-Werte im allgemeinen Bereich einer dieser Einheiten.
Dem Metall Arsen zum Beispiel, das Fische und andere Wildtiere verderben kann, wurde ein MCL von 0,010. zugewiesen ppm (oder 0,10 mg/L) in den Vereinigten Staaten im frühen 21. Jahrhundert, wobei der Standard in Kraft tritt 2006. Multipliziert man diesen Wert mit 1.000, um ppb zu erhalten, erhält man 10 ppb (oder 10 µg/L). Eine weitere Substanz mit potenziell gesundheitsschädlichen Auswirkungen, das Element Beryllium, hat einen noch niedrigeren MCL als Arsen, 0,04 ppm.
Eine andere Art, sich Teile pro Million vorzustellen: Wenn dies die Konzentration von Weltraum-Aliens in New York wäre City, es würden nur etwa acht von ihnen in allen fünf Bezirken und über 300 Quadraten versteckt sein Meilen!