Les calculs de la concentration en ppm (parties par million)

La concentration en ppm (parties par million) représente le nombre de parties de soluté dissoute dans un million de parties de solution.

Une concentration de 1 ppm peut être exprimée de la façon suivante.

$1\ \text{ppm}=\dfrac{1\ \text{g}}{1\ 000\ 000\ \text{g}}=\dfrac{1\ \text{g}}{1\ 000\  \text{kg}}=\dfrac{1\ \text{mg}}{1\ \text{kg}}$

Dans le cas d’une solution aqueuse à température ambiante, on peut aussi affirmer qu’une concentration de $1\ \text{ppm}$ correspond approximativement à ceci.

$1\ \text{ppm}\approx \dfrac{1\ \text{g}}{1\ 000\ 000\ \text{mL}}=\dfrac{1\ \text{g}}{1\ 000\ \text{L}}=\dfrac{1\ \text{mg}}{1\ \text{L}}$

Ainsi, pour une solution aqueuse, le ratio masse/masse est approximativement équivalent au ratio masse/volume.

$1\ \text{ppm}=1\ \text{mg/kg}\approx 1\ \text{mg/L}$

Cependant, si le solvant de la solution n'est pas de l'eau, le ratio masse/masse et le ratio masse/volume ne sont pas équivalents.

La concentration en ppm peut être déterminée à l'aide de la formule suivante:
$\displaystyle C=\frac{m_{solut\acute{e}}}{m_{solution}}\times 1\,000\,000$
où
$C$ représente la concentration (ppm)
$m_{solut\acute{e}}$ représente la masse du soluté (g)
$m_{solution}$ représente la masse de la solution (g)

La concentration en ppm peut également être déterminée par produit croisé.

Au quai de Sept-îles, des inspecteurs veulent mesurer la quantité de polluants émis dans l'eau par un navire marchand. Dans un volume d'eau de 100 L prélevé près du navire, ils ont retrouvé 25 mg de polluants. Quelle est la concentration de polluants en ppm près du navire?

Voici les données du problème. Puisque la solution est aqueuse (le solvant est l'eau), il sera possible de convertir le volume en masse, sachant que $1\ \text{g}$ d’eau correspond à un volume de $1\ \text{mL}.$

$m_{solut\acute{e}} = 25 mg = 0,025 g$
$V_{solution} = 100\ \text{L} = 100\ 000\ \text{mL}$
Sachant que $1\ \text{mL}$ d'eau a une masse de $1\ \text{g}$ à température ambiante, on peut dire que $m_{solution} = 100\ 000\ \text{g}$

En utilisant la formule, la concentration en ppm peut être déterminée.
$\displaystyle C=\frac{m_{solut\acute{e}}}{m_{solution}}\times 1\,000\,000$
$\displaystyle C=\frac{0,025 g}{100\,000 g}\times 1\,000\,000$
$\displaystyle C=0,25 ppm$

Le même résultat peut être obtenu par produit croisé.
$\displaystyle \frac{0,025 g}{100\,000 g} =\frac{x}{1\,000\,000 g}$
$\displaystyle x=\frac{0,025 g \times 1\,000\,000 g}{100\,000 g}$
$x = 0,25 ppm$

Il y a donc 0,25 ppm de polluant dans l'eau près du navire.