Notación de partes por
En ciencia e ingeniería , la notación de partes por es un conjunto de pseudounidades para describir valores pequeños de cantidades adimensionales misceláneas , por ejemplo, fracción molar o fracción de masa . Dado que estas fracciones son medidas de cantidad por cantidad, son números puros sin unidades de medida asociadas . Comúnmente se utilizan partes por millón ( ppm , 10 −6 ), partes por billón ( ppb , 10 −9 ), partes por trillón ( ppt, 10 −12 ) y partes por cuatrillón ( ppq , 10 −15 ). Esta notación no es parte del sistema del Sistema Internacional de Unidades (SI) y su significado es ambiguo.
La notación de partes por se utiliza a menudo para describir soluciones diluidas en química , por ejemplo, la abundancia relativa de minerales disueltos o contaminantes en el agua . La cantidad "1 ppm" se puede usar para una fracción de masa si un contaminante transportado por el agua está presente en una millonésima parte de un gramo por gramo de solución de muestra. Cuando se trabaja con soluciones acuosas, es común suponer que la densidad del agua es de 1,00 g/mL. Por lo tanto, es común equiparar 1 kilogramo de agua con 1 L de agua. En consecuencia, 1 ppm corresponde a 1 mg/L y 1 ppb corresponde a 1 μg/L.
De manera similar, la notación de partes por parte también se usa en física e ingeniería para expresar el valor de varios fenómenos proporcionales. Por ejemplo, una aleación de metal especial podría expandirse 1,2 micrómetros por metro de longitud por cada grado Celsius y esto se expresaría como " α = 1,2 ppm/°C". También se emplea la notación de partes por para indicar el cambio, la estabilidad o la incertidumbre en las mediciones. Por ejemplo, la precisión de las mediciones de distancia topográficas cuando se usa un telémetro láser puede ser de 1 milímetro por kilómetro de distancia; esto podría expresarse como " Precisión = 1 ppm". [1]
Las notaciones de partes por son todas cantidades adimensionales: en las expresiones matemáticas, las unidades de medida siempre se cancelan. En fracciones como "2 nanómetros por metro" (2 n m / m = 2 nano = 2 × 10 −9 = 2 ppb = 2 × 0.000 000 001 ), por lo que los cocientes son coeficientes numéricos puros con valores positivos menores o iguales a 1. Cuando las notaciones de partes por, incluido el símbolo de porcentaje (%), se usan en prosa regular (a diferencia de las expresiones matemáticas), siguen siendo cantidades adimensionales de números puros. Sin embargo, generalmente toman el significado literal de "partes por" de una relación comparativa (por ejemplo, "2 ppb" generalmente se interpretaría como "dos partes en mil millones"). [2]
Las notaciones de partes por puede expresarse en términos de cualquier unidad de la misma medida. Por ejemplo, el coeficiente de expansión térmica de cierta aleación de latón , α = 18,7 ppm/°C, puede expresarse como 18,7 ( μm /m)/°C, o como 18,7 (μ in /in)/°C; el valor numérico que representa una proporción relativa no cambia con la adopción de una unidad de longitud diferente. [3] De manera similar, una bomba dosificadora que inyecta un químico traza en la línea de proceso principal a una tasa de flujo proporcional Q p = 125 ppm, lo hace a una tasa que puede expresarse en una variedad de unidades volumétricas, incluyendo 125 μL/ L, 125 μ gal /gal, 125 cm3 / m 3 , etc
En la espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN), el desplazamiento químico suele expresarse en ppm. Representa la diferencia de una frecuencia medida en partes por millón de la frecuencia de referencia. La frecuencia de referencia depende del campo magnético del instrumento y del elemento que se está midiendo. Suele expresarse en MHz . Los cambios químicos típicos rara vez se encuentran a más de unos pocos cientos de Hz de la frecuencia de referencia, por lo que los cambios químicos se expresan convenientemente en ppm (Hz/MHz). La notación de partes por da una cantidad adimensional que no depende de la intensidad de campo del instrumento.
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