Parti per miliardo (ppb) e parti per milione (ppm) misurano entrambe concentrazioni molto piccole di sostanze. Gli scienziati a volte convertono da ppb a ppm, perché alcune sostanze possono esercitare un'azione notevole e persino drastica effetti sul corpo umano e su altri sistemi biologici, come la vita vegetale, anche in condizioni estremamente basse concentrazioni.
Ciò significa che un elemento o una molecola possono essere irrimediabilmente inferiori di numero nel suo ambiente chimico e richiedono comunque un attento monitoraggio. Di conseguenza, sono stati sviluppati dispositivi altamente sensibili per misurare la concentrazione per garantire la capacità di misurare accuratamente variazioni assolute molto piccole nella concentrazione.
Poiché un miliardo è mille volte un milione, o tre potenze di dieci (1 × 103) maggiore in grandezza di un milione, una parte per miliardo (1/1.000.000.000) è mille volte meno di una parte _per miliardo 1/1.000.000). Ma entrambe le unità emergono in una ricchezza di situazioni, tipicamente legate alla garanzia della salute e della sicurezza pubblica.
Quali sono le unità di ppm e ppm?
Quando si tratta di valori ppm e ppb, assicurarsi di sapere esattamente quali "parti" sono coinvolte. Questo perché le unità possono variare da situazione a situazione e solitamente dipendono dallo stato fisico (solido, liquido o gas) o dalla sostanza da monitorare.
Per gas, misurare la massa è possibile ma ha poco senso pratico. Quindi la formula delle parti per milione per i gas all'interno di altri gas (solitamente aria) è una relazione volume-volume, ad esempio milionesimi di litro (microlitri) per litro o μL /L. E ppb può essere espresso come nanolitri per litro o nL/L.
Per liquidi, una parte in massa per milione o miliardo volume unità è tipico, quindi ppm è spesso espresso come milligrammi per litro; questo segue da un milligrammo (mg) di acqua avente un volume di un microlitro (μL), altrettanti liquidi sono vicini a questa densità, e il confronto è in effetti una relazione volume-volume, come con gas.
La formula delle parti per milione per i solidi all'interno di altri solidi è un rapporto massa-massa, ad esempio, μg/g o mg/kg rappresentano entrambi ppm. (Potresti sperimentare la divisione e la moltiplicazione di queste quantità usando gli esponenti per rafforzare la matematica sottostante.)
- Per le soluzioni, puoi convertire ppm in ppb in molarità o viceversa, se necessario.
Conversione da ppb a ppm
La conversione da ppm a ppb può essere complicata se sei abituato a pensare a un miliardo come più di un milione e in modo significativo (milionari ottenere poca attenzione pubblica in questi giorni, ma miliardari tendono ad attrarre molto). Perché ppm e ppb sono in realtà frazioni se espressi come numeri, e "milioni" e "miliardi" vanno al denominatore, quindi ppm deve essere registrato nella tua mente come mille volte maggiore in concentrazione di ppb (indipendentemente dalle unità specifiche Usato).
- Semplicemente, ppm = ppb/1.000, e ppb =(1.000) ppm.
Esempi di parti per miliardo del mondo reale
Un numero chiamato MCL, o livello massimo di contaminazione, rappresenta il valore più alto che può essere considerato sicuro. È spesso espresso come ppb (o μg/L) o ppm (o mg/L). Molte sostanze comuni hanno livelli di MCL nell'intervallo generale di una di queste unità.
All'arsenico metallico, ad esempio, che può contaminare i pesci e altri animali selvatici, è stato assegnato un MCL di 0,010 ppm (o 0,10 mg/L) negli Stati Uniti all'inizio del 21° secolo, con l'entrata in vigore dello standard in 2006. Moltiplicando questo valore per 1.000 per ottenere ppb, si ottengono 10 ppb (o 10 μg/L). Un'altra sostanza con effetti potenzialmente pericolosi per la salute, l'elemento berillio, ha un MCL ancora più basso dell'arsenico, 0,04 ppm.
Un altro modo di pensare alle parti per milione: se questa fosse la concentrazione di alieni spaziali a New York City, ce ne sarebbero solo otto nascosti in tutti e cinque i distretti e più di 300 piazze miglia!