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Calculateur de concentration en ppm

Données

Masse de soluté5 mg
Masse de solution1 000 g

Généré avec OneCalc · https://onecalc.app/fr/chemistry/ppm-concentration-calculator

Chimie

Calculateur de concentration en ppm

Convertir entre parties par million (ppm), parties par milliard (ppb) et pourcentage massique (% m/m) à partir des masses de soluté et de solution. Basé sur ppm = (soluté ÷ solution) × 10⁶.

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Comprendre les parties par million

Les parties par million (ppm) expriment la quantité d'une substance présente dans un mélange par rapport à l'ensemble. Dans un contexte masse/masse, il s'agit simplement de la masse de soluté divisée par la masse totale de solution, mise à l'échelle d'un million afin de rendre le nombre lisible. L'unité voisine parties par milliard (ppb) utilise un facteur d'un milliard.

Les formules

ppm=msoluteˊmsolution×106\text{ppm} = \frac{m_{\text{soluté}}}{m_{\text{solution}}} \times 10^6 ppb=msoluteˊmsolution×109\text{ppb} = \frac{m_{\text{soluté}}}{m_{\text{solution}}} \times 10^9

Seul le rapport compte ; les masses peuvent être dans n'importe quelle unité pourvu que les deux soient identiques — grammes, kilogrammes, milligrammes ou toute autre unité de masse.

La relation entre ppm, ppb et pourcentage massique est une question d'échelle :

UnitéFacteur d'échelleÉquivalence
Pourcentage massique×1001 % = 10 000 ppm
ppm×10⁶1 ppm = 0,0001 %
ppb×10⁹1 ppb = 0,001 ppm

Exemple résolu

5 mg d'un contaminant dissous dans 1 000 g d'eau :

msoluteˊ=5 mg=0,005 gppm=0,005 g1,000 g×106=5 ppmppb=0,005 g1,000 g×109=5,000 ppb% m/m=0,005 g1,000 g×100=0,0005 %\begin{aligned} m_{\text{soluté}} &= 5\ \text{mg} = 0{,}005\ \text{g} \\[4pt] \text{ppm} &= \frac{0{,}005\ \text{g}}{1{,}000\ \text{g}} \times 10^6 = 5\ \text{ppm} \\[4pt] \text{ppb} &= \frac{0{,}005\ \text{g}}{1{,}000\ \text{g}} \times 10^9 = 5{,}000\ \text{ppb} \\[4pt] \text{\% m/m} &= \frac{0{,}005\ \text{g}}{1{,}000\ \text{g}} \times 100 = 0{,}0005\ \% \end{aligned}

L'approximation ppm ≈ mg/L

Pour les solutions aqueuses diluées, 1 ppm (masse/masse) est proche de 1 mg/L. Un litre d'eau a une masse très voisine de 1 000 g, donc 1 ppm correspond à environ 1 mg pour 1 000 g de solution, soit essentiellement 1 mg par litre. Cette approximation est utilisée dans les rapports sur la qualité de l'eau et est exacte à bien moins de l'incertitude de mesure pour des concentrations inférieures à quelques centaines de ppm.

Pour les solutions concentrées ou les liquides ayant une masse volumique sensiblement différente de 1 g/mL, la conversion masse-volume nécessite la masse volumique réelle.

Où apparaissent le ppm et le ppb

  • Eau potable : les limites pour le plomb, l'arsenic et d'autres contaminants sont généralement fixées dans la plage des ppb faibles (par exemple, 10 ppb pour le plomb dans de nombreuses réglementations).
  • Qualité de l'air : le dioxyde de carbone dans l'atmosphère est d'environ 420 ppm en volume ; un taux intérieur de CO₂ supérieur à 1 000 ppm est souvent associé à une mauvaise ventilation.
  • Sécurité alimentaire : les composés aromatiques, les solvants résiduels et les métaux traces dans les aliments sont réglementés dans la plage des ppm à ppb.
  • Fabrication de semi-conducteurs : les plaquettes de silicium doivent présenter des niveaux d'impuretés dans la plage des ppb à ppt pour fonctionner de manière fiable.

Questions fréquentes (FAQ)

Quelle est la formule du ppm ?

Les parties par million (ppm) correspondent à la masse de soluté divisée par la masse totale de solution, multipliée par un million :

ppm = (masse de soluté ÷ masse de solution) × 10⁶

Par exemple, 5 mg d'une substance dissoute dans 1 000 g d'eau donnent (0,005 g ÷ 1 000 g) × 10⁶ = 5 ppm. Les deux masses doivent être dans la même unité avant de diviser, car seul le rapport compte.

1 ppm équivaut-il à 1 mg/L ?

Pour les solutions aqueuses diluées, oui — 1 ppm (masse/masse) correspond approximativement à 1 mg de soluté par litre de solution. Cela fonctionne parce que 1 litre d'eau pèse très près de 1 000 g, donc 1 g de soluté pour 1 000 000 g de solution correspond essentiellement à 1 mg pour 1 000 g, soit 1 mg par litre.

Pour les solutions concentrées ou les liquides plus denses que l'eau, l'équivalence n'est plus valable et il vaut mieux s'en tenir à la définition par rapport de masses.

Quel est le rapport entre le ppm et le pourcentage massique ?

Les deux expriment un rapport masse sur masse ; ils ne diffèrent que par le facteur d'échelle :

  • Pourcentage massique = rapport × 100
  • ppm = rapport × 1 000 000
  • ppb = rapport × 1 000 000 000

Ainsi, 1 % m/m = 10 000 ppm = 10 000 000 ppb, et 1 ppm = 0,0001 %. Les parties par million sont utilisées lorsque les concentrations sont trop faibles pour être exprimées commodément en pourcentage — par exemple, une limite de 10 ppm en fluorures dans l'eau potable représente seulement 0,001 % m/m.

Dans quels contextes courants utilise-t-on le ppm ?

Les parties par million apparaissent dans de nombreux contextes :

  • Eau potable : les limites réglementaires pour les métaux lourds et les pesticides se situent généralement dans la plage des ppm faibles.
  • Qualité de l'air : la concentration de CO₂ dans l'atmosphère est d'environ 420 ppm.
  • Alimentation et boissons : la caféine dans le café représente environ 500 à 1 000 ppm.
  • Électronique : les objectifs de pureté des semi-conducteurs se situent souvent dans la plage des ppb, nécessitant des mesures encore plus précises.

Dès qu'une concentration est trop faible pour être exprimée commodément en pourcentage, le ppm ou le ppb prend le relais.

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