Partie par million

Une partie par million est un terme souvent utilisé par les scientifiques malgré une rigueur discutable.


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Une partie par million (abrégé en un ppm) est un terme souvent utilisé par les scientifiques (toxicologie, formulation, chimie, métallurgie, électronique, géochimie, les amateurs de whisky pour les whisky tourbés, de Islay par exemple, etc. ) malgré une rigueur discutable.

Au sens strict, un ppm correspond à un rapport de 10-6, soit, par exemple, un milligramme par kilogramme ; au sens large, un ppm correspond à milligramme par litre : dans ce cas c'est un abus de langage, car le litre (unité de volume) n'est pas équivalent au kilogramme (unité de masse). En outre, le ppm n'est pas une concentration mais un rapport, c'est-à-dire un quotient sans dimension, à l'instar d'un pourcentage.

Protocole pour les concentrations de liquides

La dilution s'effectue comparé à un volume total de solution. C'est-à-dire par exemple que pour une dilution de 1000 ppm, il faut placer un gramme de poudre dans l'éprouvette, puis compléter jusqu'au trait de jauge de 1000ml ou plus rigoureusement ajouter 999g d'eau.

Pour être plus précis la densité de l'eau est l'exception des autres éléments : elle n'augmente pas avec la température. Il faut savoir que 1kg d'eau est précisément égal à 1L d'eau lorsque la température est de 4°C. Pour les autres éléments la dilatation obéit à des lois de thermo-dynamique, la densité diminue lorsque la température augmente.

Autres utilisations

Taux de défaillance

Dans le domaine de la qualité, surtout dans le secteur automobile, le ppm est généralement utilisé comme indicateur du niveau qualité. il mesure le nombre de pièces non-conformes par millions de pièces produites. Les automobiles sont des machines complexes, et la défaillance d'un seul élément génère dans la majorité des cas la défaillance du véhicule lui-même. L'unique possibilité de diminuer le risque de défaillance à niveau acceptable consiste à atteindre le niveau de qualité le plus haut envisageable sur chacune des pièces assemblées. Ceci concerne surtout l'électronique contenue dans les calculateurs.

Pour atteindre ce niveau de qualité élevé, il est impératif d'atteindre aussi une maîtrise complète des processus de fabrication. La mesure de la qualité des pièces produites par ces processus (et par conséquent — indirectement — la mesure de la fiabilité et de la constance de ce processus) se fait en termes de ppm. Les constructeurs automobile exigent de la part de leurs fournisseurs (sous-traitants, équipementiers) un «niveau de ppm» assez bas.

Même si l'exigence générale reste le «zéro défaut», les constructeurs autorisent quelquefois contractuellement un taux de défaillance, de l'ordre de 5 à 50 ppm selon les produits, et étant donné que ces défaillances potentielles seront détectées durant les étapes d'assemblage du véhicule, par conséquent avant sa mise en circulation.

Un processus d'assurance qualité conséquent est indispensable, pour atteindre les niveaux de qualité requis par les constructeurs. Ceci se fait, par exemple, par la mise en place d'outils tels que la maîtrise statistique des procédés et le calcul des «capabilités process» (Cpk, Ppk, ... ).

Électronique

En électronique, le ppm est souvent utilisé pour exprimer la dérive d'un paramètre selon la variation d'une grandeur physique, par exemple : la température (cœfficient de température en ppm/°C[1], [2]), la tension (cœfficient de tension en ppm/V[3]), le courant (ppm/A), etc.

En géologie et plus exactement en géochimie, le ppm est un rapport massique correspondant le plus souvent à un millionième de gramme. Il est particulièrement courante pour mesurer l'abondance d'un élément trace. Il est alors ici utilisé avec énormément de rigueur, les teneurs en élément étant mesurées à la microsonde de Castaing ou au spectromètre de masse.

Cette unité est fréquemment utilisée quand le pourcentage, mesuré ou calculé, est inférieur à 0, 01 (= 100 ppm), surtout dans les publications scientifiques.

Pour des concentrations toujours plus petites, on utilise les termes suivants :

Le ppq est par conséquent mille fois plus faible que le ppt, lui-même mille fois plus faible que le ppb, lui-même mille fois plus faible que le ppm. Les mêmes remarques s'appliquent à ces différentes unités.

Notes et références

  1. [pdf]«Resistors», sur le site de l'Académie de Poitiers, ac-poitiers. fr, consulté le 24 décembre 2008.
  2. [pdf]«Dossier, Les références de tension», Electronique, no 130, novembre 2002, p.  74-86, sur les site electronique. biz, consulté le 24 décembre 2008.
  3. [pdf]«Powertron, HVR Series, Resistances de haute tension en couche épaisse», sur le site powertron. de, consulté le 24 décembre 2008.

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La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 30/11/2010.
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