Se si dispone di un volume specifico di soluzione di molarità nota, è possibile determinare rapidamente quanti millimoli (mmoli) della sostanza in questione sono presenti nel campione. Da lì, puoi tradurre millimoli in milligrammi (mg), a quel punto puoi facilmente calcolare la concentrazione in parti per milione o PPM.
Sfondo PPM
La molarità è misurata in moli per litro (mol/L), mentre PPM è una misura della concentrazione (massa per unità volume) in cui il denominatore è, come suggerisce il nome dell'unità, un milione di volte quello del numeratore. Nelle unità standard, quindi, 1 PPM si traduce in 1/1.000 di grammo diviso in 1.000 millilitri, poiché 1.000 per 1.000 equivale a 1 milione. In modo più succinto, poiché 1/1000 di grammo è 1 mg e 1.000 ml è 1 L, PPM ha unità di (mg/L).
Supponiamo di avere 500 ml di una soluzione 0,1 M di potassio. Per determinare il PPM di questo campione:
Passaggio 1: trova la massa molare della sostanza
Cerca il potassio su una tavola periodica degli elementi. La massa molare è 39,098 g. Poiché 1 mole di potassio è 39,1 g, per estensione, 1 mmol = 39,098 mg.
Passaggio 2: determinare il numero di millimoli presenti
500 mL sono 0,5 L e una soluzione 0,1 M di questo volume contiene quindi (0,5) (0,1) = 0,05 mol.
Perché 1 mol = 1.000 mmol, 0,05 mol = 50 mmol.
Passaggio 2: trova la massa della sostanza presente
Dal passaggio 1, 1 mmol di potassio = 39,1 mg. Pertanto, 50 mmol = (50)(39,098) = 1.955 mg.
Passaggio 3: convertire in parti per milione
Come notato sopra, PPM = mg/L. Poiché abbiamo 1.955 mg disciolti in 0,5 L, il PPM di potassio in questo caso è:
(1,955) ÷ (0,5) = 3,910 PPM.
Nota importante
Il PPM è solitamente riservato ai casi in cui anche soluzioni estremamente diluite contengono una quantità fisicamente significativa di qualcosa, come con sostanze velenose.
Altre misure di contaminanti relative al PPM includono la massa di contaminante per unità di massa di qualunque sia il contaminante disciolto in (solitamente di suolo) e frazione di volume del contaminante in aria, che ha unità di volume sia nel numeratore che nel denominatore. Questi sono scritti PPMm e PPMv rispettivamente.