Partes por Millón (ppm)

Partes por millón (ppm) es una unidad de medida con la que se mide la concentración. Se refiere a la cantidad de unidades de una determinada sustancia que hay por cada millón de unidades del conjunto.

Una ppm representa 1 parte de un 1 millón, esto es 1/1000000 o 1×10^-6:

 

Una característica muy importante de las partes por millón es que son ratios o fracciones entre dos valores sin una unidad de medida que los relacione, es decir, es una comparación directa cantidad-por-cantidad. En este sentido, ppm no está reconocido en el Sistema Internacional de Unidades (SI), como no lo están tampoco los porcentajes.

Ejemplos de uso

El uso más habitual de ppm es en análisis químico para la medida de concentraciones muy diluidas. También se utiliza en otros campos de la ciencia, por ejemplo en física e ingeniería, para expresar la medida de algunos fenómenos proporcionales.
 
El método de cálculo de ppm es diferente para sólidos, líquidos y gases:  
ppm de elementos sólidos y líquidos: se calcula según el peso:

Partes por Millón (ppm) =	peso de la sustancia analizada	· 106
	peso total

ppm de gases: se calcula según el volumen:

Partes por Millón (ppm) =	volumen de la sustancia analizada	· 106
	volumen total

• Ejemplo 1: para medir la calidad del aire se utilizan las unidades ppm (partes por millón) y ppb (partes por billón). Ejemplos de niveles peligrosos:

• 9 ppm de Monóxido de carbono (CO): 9 litros de CO en 1 millón de litros de aire
• 5 ppb de Monóxido de nitrógeno (NO): 5 litros de NO en 1.000 millones de litros de aire

• Ejemplo 2: se han detectado 12 mg de sustancia radioactiva en un depósito de 3 m³ de agua. Calcular la concentración:
• Peso de sustancia analizada = 12 mg = 1,2·10^-5 kg
• Peso de los 3 m³ de agua = 3.000 kg
• ppm = (1,2 · 10^-5 / 3.000) · 10⁶ = 0,004 ppm
• ppb  = (1,2 · 10^-5 / 3.000) · 10⁹ = 4 ppb
• En este caso es más adecuado emplear la concentración ppb por ser extremadamente baja

• Ejemplo 3: en un control sanitario se detectan 5 mg de mercurio (Hg) en un pescado de 1,5 kg. Calcular la concentración:
• Peso de mercurio = 5 mg = 5 ·10^-6 kg
• Peso del pescado = 1,5 kg
• ppm = (5 · 10^-6 / 1,5) · 10⁶ = 7,5 ppm 

Nota: las partes por millón también se le llama a un indicador de calidad en la industria, de manera que representa las unidades con defectos detectados por cada millón de unidades fabricadas.
Ejercicios 

Ejercicio 1: El agua de mar contiene 4 ppb de oro. Calcular la cantidad de agua de mar que tendríamos que destilar para obtener 1 kg de oro. Dato: densidad del agua = 1,025 kg/l.

Solución: 

• ppb = 4 = (masa oro / masa agua) · 10⁹ = (1 kg de oro / kg agua) · 10⁹
• masa de agua necesaria = (10⁹ / 4) = 2,5 · 10⁸ kg
• densidad del agua de mar: 1 litro = 1,025 kg  
• volumen de agua necesaria = (2,5 · 10⁸ / 1,025) = 2,43 · 10⁸ litros
• es necesario destilar 2,43 · 10⁸ litros = 2,43 millones de metros cúbicos para obtener 1 kg de oro

Ejercicio 2: Calcular las ppm de 80 mg de ion sulfato (SO₄²⁻) en 5 litros de agua.

Solución: 

• masa de ion sulfato = 80 mg = 8 · 10^-5 kg
• masa de agua = 5 kg (peso de 5 litros)
• ppm = (8 · 10^-5 / 5) · 10⁶ = 16 ppm

Fuentes de Consulta

http://www.quimicas.net/2015/05/ejemplos-de-ppm-partes-por-millon.html
https://curiosoando.com/partes-por-millon
https://sites.google.com/site/quimicaiiepoem/1-3-2-partes-por-millon-ppm