Ppm là gì? Ứng dụng và áp dụng đúng đơn vị đo nồng độ PPM

Trong nghiên cứu hóa học, vật lý, toán học, điện tử … thì các đơn vị đo đóng vai trò vô cùng quan trọng, người dùng cần nắm rõ được định nghĩa kiến thức về đơn vị đo, để có thể áp dụng chính xác. Đối với vô số đơn vị đo, các bạn đã từng nghe hay từng sử dụng đơn vị ppm hay chưa? Các bạn có nắm rõ được định nghĩa, công thức, ứng dụng của ppm? Vậy thì hãy cùng tìm hiểu ppm là gì, nồng độ ppm, đơn vị ppm, phương pháp tính ppm, được quy đổi hay công thức tính nồng độ ppm như thế nào? Xem ngay giải đáp ở bài viết này nhé !

Khái niệm PPM là gì?

Đơn vị PPM là từ viết tắt của Part Per Million, khi dịch ra tiếng Việt có nghĩa ppm là đơn vị đo mật độ đối với thể tích, khối lượng cực kỳ thấp.

Ppm là từ viết tắt của Part Per Million

PPM thường được sử dụng trong các phân tích vi lượng hoặc các phép tính toán đo lường, ứng dụng để đo những kích thước cực kỳ nhỏ.

Người ta thường sử dụng đơn vị ppm trong nhiều ngành như hóa học, vật lý, điện tử, toán học…và nhất dùng ppm để đo nồng độ các loại khí thải, khí gây ô nhiễm, và tính trên thể tích một lít.

Đơn vị PPM

Thông qua sự chuyển đổi ở bảng này, chúng ta sẽ thấy được sự tương quan giữa các đại lượng:

Bảng thể hiện các đơn vị có liên quan đến ppm

Trong đó, các ký hiệu cần phải nhớ:

C: Nồng độ C

P: Mật độ dung dịch

Ngoài ra, xét về thành phần riêng lẻ còn một số đại lượng liên quan đến ppm như sau:

- ppmw là từ viết tắt của Parts Per Million by Weight - các phần trên một triệu trọng lượng, đây là đơn vị của ppm được sử dụng cho một phần trọng lượng cảu mg/kg.

- ppmv là từ viết tắt của Parts Per Million by Volume -  các phần trên một triệu thể tích, đây là đơn vị của ppm được sử dụng cho một phần khối lượng ml/m3.

Tìm hiểu những đơn vị ppm

Cách quy đổi giá trị PPM

Vậy thì 1ppm có giá trị bao nhiêu? Đơn vị ppm dùng để diễn đạt nồng độ theo thể tích hay khối lượng của một chất trong hỗn hợp có chứa chất đó theo phần triệu. Bởi thế, giá trị được tính như sau:

1ppm = 1/1.000.000 = 10^-6

1. Chuyển từ  ppm sang ppb

PPB là viết tắt cửa Parts  Per Billion, có nghĩa là một phần tỷ, là đơn vị đo lường giá trị 1ppb = 1/1.000.000.000. Vì thế, công thức chuyển đổi giữa 2 đơn vị như sau:

P (ppb) = P(ppm) x 1.000

P(ppm) = P(ppb) / 1.000

2. Chuyển từ ppm sang phần trăm, phần thập phân

Công thức để chuyển đổi như sau:

P(%) = P(ppm) / 10.000

P(thập phân) = P(ppm) / 1.000.000

3. Chuyển từ đơn vị mol/lít về ppm

Nồng độ C tính bằng ppm hay nồng độ C tính bằng mg/kg được tính bằng 1.000.000 (1 triệu) lần nồng độ mol (mol/lít), nhân với khối lượng mol hòa tan M (g/mol) chia cho mật độ dung dịch p(kg/m3). Công thức cụ thể như sau:

C(ppm) = C(mg/kg) = 1.000.000 (hoặc 10⁶)  x C(mol/lít) x M(g/mol)/P(kg/m³)

4. Chuyển đổi từ g/l sang ppm và ngược lại

Nồng độ C(ppm) sẽ được tính bằng 1000 lần C(g/kg) và 1.000.000 lần C(g/l) chia cho mật độ dung dịch P(kg/m³). Công thức áp dụng cụ thể như sau:

C(ppm) = 1000 x C(g/kg) = 106 x C(g/l) / P (kg/m3)

Trong dung dịch nồng độ C(ppm) bằng 1000 lần C (g/kg) và bằng 1.000.000 lần nồng độ C(g/l) chia cho mật độ dung dịch nước ở nhiệt độ 20 độ C là 99.8.2071 kg/m3 xấp xỉ bằng 1.000 lần nồng độ C(mg/l).

Công thức áp dụng như sau:

C(ppm) = 1.000 x C(g/kg) = 1.000.000 (hoặc 10⁶) x C(g/l) / 998.2071(kg/m³) ~ 1000 x C(g/l)

Phương pháp tính hàm lượng PPM

Việc xác định ppm tức là tính nồng độ của chất mà chủ yếu là dùng để đo nồng độ các hóa học bên trong dung dịch nước.

Trong đó, nồng độ tan của 1ppm ~ 1/1.000.000 dung dịch.

Như vậy, chúng ta sẽ có công thức tính nồng độ Cm với đại lượng ppm như sau:

C(ppm) = 1.000.000 x m (chất tan) / (dung dịch m + chất tan)

C(ppm) = 1.000.000 x m dung dịch/m (cả 2 đều có đơn vị là mg)

C(ppm) = m tan (đơn vị là mg) / V( thể tích đơn vị là l)

Các nồng độ tiêu chuẩn liên quan đến PPM

Có thể thấy được đại lượng ppm được dùng để thể hiện nhiều tiêu chuẩn trong cuộc sống và nghiên cứu như:

1. Nồng độ CO₂ có trong không khí được thể hiện dưới dạng đại lượng ppm

Bảng thể hiện nồng độ CO₂ dưới dạng ppm

2. Nồng độ của Ozone trong các chất thể hiện dưới dạng đại lượng PPM

Bảng nồng độ ozone cần thiết trong một số lĩnh vực 

Bảng số liệu nồng độ Ozone ứng dụng trong không khí

3. Nồng độ của Clo và các chỉ số khác trong bể bơi thể hiện dưới dạng đại lượng PPM

Bảng thể hiện nồng độ của Clo trong bể bơi thể hiện dưới dạng đại lượng ppm

4. Nồng độ của TDS của rau thủy canh thể hiện dưới dạng đại lượng PPM

Bảng thể hiện nồng độ TDS của rau thủy canh thể hiện dưới dạng đại lượng ppm

Ứng dụng và áp dụng đúng đơn vị đo nồng độ PPM

PPM là đơn vị dùng để đo khối lượng cực nhỏ hoặc đo thể tích cực kỳ thấp. Sử dụng trong nhiều ngành khác nhau, nổi bật là trong hóa học, vật lý, điện tử, toán học…

Chính vì tham gia trong nhiều ứng dụng như vậy, đơn vị ppm này thường được áp dụng để đo các khí hiếm có mật độ tương đối thấp hay đo khối lượng kim loại.

Bạn thấy đơn vị PPM thường xuất hiện ở đâu?

1. Dùng để đo sự dịch chuyển hóa học

Trong quang phổ cộng hưởng từ hạt nhân, sự dịch chuyển hóa học cũng sẽ được biểu thị bằng đơn vị ppm. Cụ thể hơn là biểu thị sự khác biệt của các tần số, và được đo bằng triệu so với tần số tham chiếu.

Riêng về tần số tham chiếu lại phụ thuộc vào từ trường của các thiết bị và các phần tử được đo và sẽ thường được biểu thị bằng ký hiệu NHz. Đối với các dịch chuyển hóa học điển hình thường hiếm khi nhiều hơn vài trăm Hz so với các tần số tham chiếu, nên đó là lý do mà các dịch chuyển hóa học sẽ được thể hiện thuận tiện bằng ppm hoặc Hz/MHz.

2. PPM dùng để đo nồng độ TDS

Dùng trong đo nồng độ TDS

Trong một số ngành nghề hiện nay đòi hỏi phải xác định được tỷ lệ về lượng của một chất nào đó trong tổng số lượng của hỗn hợp chứa nó. Lượng ở đây có thể là thể tích, khối lượng, số lượng hạt, hay đặt tính của chất đó.

Khi đó, ppm được dùng để đo nồng độ TDS hoặc trong những kết quả kiểm tra nồng độ của chất rắn ở trong nước.

Ví dụ: Khi bơm một lượng hóa chất vi lượng nào vào trong dây chuyền xử lý chính với tốc độ của dòng chảy, tỉ lệ  QP sẽ bằng 125ppm. Từ đó, tốc độ được biểu thị bằng nhiều đơn vị thể tích khác nhau: 155µL/L, 155 µgal/gal, 155 cm³/ m³…

3. PPM được ứng dụng trong thủy canh

Nồng độ ppm được dùng trong thủy canh

Đơn vị ppm còn được ứng dụng phổ biến trong thủy canh, người thường dùng để đo mật độ i-on của các chất dinh dưỡng có trong nước. Các chất dinh dưỡng của thủy canh thường là các dung dịch cần có trong cây, và chúng ta sẽ tồn tại dưới dạng ion.

4. PPM được dùng trong các dung dịch hóa học loãng

Bên cạnh đó, ppm được dùng để kiểm tra sự đa dạng và phong phú trong nước cũng như các chất hòa tan khác. Nếu như làm việc với các dung dịch khác nhau, trong đó đặc biệt nhất là nước, sẽ thường mặc định rằng mật độ của nước sẽ tương đương 1g/ml.

5. PPM dùng trong các lĩnh vực khác

Đơn vị ppm dùng để phần khối lượng, phần mol hoặc cũng có thể là một phần thể tích. Vì bình thường các chỉ số này không thể hiện được rõ là bao nhiêu. Chính vì thể nên viết đơn vị kg/kg, m³/m³ , mol/mol, …

Bởi thế việc sử dụng ký hiệu từng phần ppm thường khá cố định trong hấu hết các ngành khoa học cụ thể. Các chỉ số nhà nghiên cứu thường xuyên sử dụng các đơn vị của họ. Như mol/mol, volume/volume,… và rất nhiều đơn vị khác.

Ví dụ: Một doanh nghiệp sản xuất ra 1.700.000 triệu sản phẩm mới, trong đó có tới 3.000 sản phẩm bị lỗi hoặc hỏng. Lúc này, số sản phẩm ấy có tỷ lệ phần trăm khiếm khuyết là:

3000 / 1.700.000 x 100% = 0.1765%

Còn nếu ta tính theo đơn vị của ppm sẽ là :

3.000 / 1.700.000 x 1.000.000 = 1765 ppm

Tổng kết : Đơn vị ppm thường được dùng trong việc đo lượng chất trong hỗn hợp do ppm được dùng để đo mật độ đối với thể tích hoặc khối lượng rất thấp và được ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu và đời sống.

Với những thông tin trên, hy vọng đã có thể cung cấp cho các bạn hiểu hơn về ppm là gì, đơn vị ppm, cách tính nồng độ ppm, công thức tính nồng độ ppm như thế nào? Nếu có thắc mắc hãy comment ngay phía dưới để được VietChem giải đáp nhé.

Xem thêm:

• TSS là gì? Tác hại của việc TSS trong nước thải cao

• Tỷ trọng là gì? Công thức và các phương pháp đo tỷ trọng hiện nay