Partes por Milhão (ppm)

Quando a concentração de uma solução (principalmente líquidas e gasosas) é dada em valores extremamente pequenos, costuma-se utilizar a unidade parte por milhão (ppm).

A concentração de soluções químicas refere-se à quantidade de soluto que existe em uma quantidade padrão de solução ou em uma quantidade padrão de solvente. Assim, a concentração em partes por milhão pode ser definida da seguinte maneira:

* Partes por milhão (ppm): Indica quantas partes de soluto (em massa ou em volume) existem em um milhão (1 000 000 ou 10⁶) de partes da solução (também em massa ou em volume).

Isso significa que podemos descobrir o ppm pela seguinte expressão matemática:

x ppm = __x parte do soluto__
              10⁶ partes de solvente (solução)

Visto que a quantidade de soluto é extremamente pequena, nos cálculos que utilizam a fórmula acima, o volume ou a massa da solução serão considerados exatamente os mesmos do solvente, ou seja, se soubermos que uma solução aquosa de permanganato de potássio (KmnO_4(aq)) tem concentração de 70 ppm, isso significa que existem 70 g de permanganato em 1 milhão de gramas da solução ou de água, conforme mostra a fórmula:

70 ppm = _70 g do permanganato_
          10⁶ g de água

Tendo em vista que:

10⁶ g = 1 t;
10^-3 g = 1 mg;
10³ g = 1 kg;
10^-6 g = 1 μg.

Podemos fazer então o cálculo usando também as seguintes relações:

* 1 ppm = 1 g do soluto__
                 1 t de solvente (solução)

* 1 ppm = 1 mg do soluto__
                1 kg de solvente (solução)

* 1 ppm = 1 μg do soluto__
                1 g de solvente (solução) 

Relações similares podem ser feitas com as unidades de volume:

* 1 ppm = 1 L do soluto__
                1000 m³ de solvente (solução)

* 1 ppm = 1 mL do soluto__
                1 m³ de solvente (solução)

* 1 ppm = 1 μL do soluto__
                1 L de solvente (solução)

* 1 ppm = 1 mL do soluto__
                1000 L de solvente (solução)

Também podemos relacionar massa e volume em soluções, por exemplo, que são formadas por um soluto sólido dissolvido em um solvente líquido:

* 1 ppm = 1 g do soluto__
                1000 L de solvente (solução)

* 1 ppm = 1 mg do soluto__
                1 L de solvente (solução)

* 1 ppm = 1 μL do soluto__
                1 mL de solvente (solução)

Assim como ppm significa “partes por milhão”, ppb significa “partes por bilhão”, e ppt é “partes por trilhão”:

x ppb = __x parte do soluto__
                             10⁹ partes de solvente (solução)

x ppt = __x parte do soluto__
                              10¹² partes de solvente (solução)

Essas concentrações tão pequenas são aplicadas principalmente quando se trabalha com dados referentes à poluição do ar e da água. Veja abaixo uma tabela que mostra os principais gases-estufa presentes na atmosfera terrestre e a sua abundância (dados de 1998):

Tabela com abundância de gases-estufa na atmosfera

Esse é um exemplo que mostra que o uso desse tipo de concentração é importante tanto para estabelecer um limite máximo para esse e outros poluentes quanto para monitorá-los. Também pode ser usado em cosméticos e produtos de limpeza e higiene pessoal para mostrar a quantidade de seus constituintes.

Veja agora dois exemplos de exercícios envolvendo o cálculo da concentração de soluções em ppm e ppb:

Exemplo 1: (Fatec-SP) No rótulo de uma garrafa de água mineral lê-se, entre outras informações:

Conteúdo: 1,5 litro;
Nitrato de sódio: 6,0 ppm.

Considere que 1 ppm equivale a 1 mg de soluto por litro de solução aquosa. A massa de nitrato de sódio ingerida por uma pessoa que bebe um copo 300 mL dessa água é?

a) 0,003 g b) 0,0018 g c) 9,0 g d) 6,0 mg e) 1,2 mg

Resolução:

1 mg de nitrato de sódio (1 ppm) ------- 1 L

6 mg de nitrato de sódio (6 ppm) ------- 1000 mL

                              x-------------------------- 300 mL

x = 300 . 6
       1000
x = 1,8 mg de nitrato de sódio

1 g ----- 1000 mg
   y-------- 1,8 mg
y = 1,8 . 1
        1000
y = 0,0018 g de nitrato de sódio

A alternativa correta é a letra “b”.

Exemplo 2: (Fatec-SP) Uma das formas de medir o grau de intoxicação por mercúrio em seres humanos é a determinação de sua presença nos cabelos. A Organização Mundial de Saúde (OMS) estabeleceu que o nível máximo permissível, sem risco para a saúde, é de 50 ppm, ou seja, 50. 10^-6 g de mercúrio por grama de cabelo. Forneça a expressão dessa concentração em ppb.

Resolução:

1 bilhão = 10⁹.

50 partes de mercúrio ---- 10⁶ partes de cabelo

       x------------------------------10⁹ partes de cabelo

x = 10⁹ . 50
          10⁶
x = 5 . 10⁴ ppb

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

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