Conversión de Unidades (Ppm, Ppb y Ppt)

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GUIA DE EJERCICIOS CONVERSIÓN DE UNIDADES

ÁreadeQuímica

Resultados de aprendizaje

Identifica, interpreta y memoriza conceptos básicos de química para la resolución de ejercicios,

desarrollando pensamiento lógico y

desarrollando pensamiento lógico y sistemático.sistemático.

Contenidos

1.

1. Partes por millón (ppm)Partes por millón (ppm)

2.

2. Partes por billón (ppb)Partes por billón (ppb)

3.

3. Partes por trillón (ppt)Partes por trillón (ppt)

Debo saber

Antes de empezar a realizar estos ejercicios es importante que recordemos algunos conceptos:

a los miligramos (mg) de analito por Kg de soluto (mg/Kg) y para el caso de disoluciones líquidas se

expresa como miligramo (mg) de analito por litro (L) de solución (mg/L). De manera general, si se

tiene un millón de granos de arroz y si uno de los 1000 granos se pinta de rojo, este grano

representaría una

representaría una parte por parte por millón.millón.

Algunos ejemplos específicos serían:

a) Si tengo una concentración de sulfato (SO

a) Si tengo una concentración de sulfato (SO44-2-2) = 30 ppm, equivalente a escribir [SO) = 30 ppm, equivalente a escribir [SO44-2-2] = 30 mg/L,] = 30 mg/L,

esta concentración indica que hay 30 miligramos de ion sulfato por litro de solución.

b) Si una roca contiene 45 pp

b) Si una roca contiene 45 ppm de cobre, esto significa que hay 45 mg m de cobre, esto significa que hay 45 mg de cobre por cada kg de roca.de cobre por cada kg de roca.

ppm: ppm:mgmg L L o o mg mg Kg Kg 1 1 ppppmm == 11 10 10 = = 1010 − −

Para el caso de mezclas sólidas se refiere a los microgramos (μg) de analito por Kg de soluto (μg/Kg)

y para el caso de disoluciones lí

y para el caso de disoluciones líquidas se expresa como microgramo (μg) de analito por litro (L) dequidas se expresa como microgramo (μg) de analito por litro (L) de

solución (μg/ solución (μg/L).L). ppb: ppb:μgμg L L o o μg μg Kg Kg Partes

Partes por por millón millón ppm):ppm):Unidad de medida de concentración, cuando son mezclas sólidas se refiereUnidad de medida de concentración, cuando son mezclas sólidas se refiere

Partes

(2)

1 ppb = 1

10 = 10 −

trazas. Para el caso de mezclas sólidas se refiere a los nanogramo (ng) de analito por Kg de soluto (ng/Kg) y para el caso de disoluciones líquidas se expresa como nanogramo (ng) de analito por litro (L) de solución (ng/L ppt:ng L o ng Kg 1 ppt = 1 10 = 10 − 1 ppm = 1000 ppb 1 ppb = 1000 ppt 1 ppm = 1000 ppb = 1000000 ppt ppm = masa de soluto masa de disolución∗ 10  _{ppb =} masa de soluto masa de disolución∗ 10  _{ppt =} masa de soluto masa de disolución∗ 10  mg L o mg Kg ppb: μg L o μg Kg ppb: μg L o μg Kg

Ejercicio 1:

Para realizar las siguientes conversiones de unidades, debemos recordar las relaciones matemáticas que se mencionaron con anterioridad en el debo saber.

Por lo tanto, uno de los métodos para resolver el numeral A es mediante una regla de tres. Si, 1 ppm → 1000 ppb

35,6 ppm → 

Siendo “X” la incógnita, que corresponde a la concentración en ppb tenemos:

x ppb = 35,6 ppm ∗ 1000 ppb 1 ppm x ppb = 35600 ppb Para transformar de ppm a ppt utilizamos la siguiente relación:

Partes por Trillon ppt): Unidad de medida para expresar concentraciones del orden de las ultra

Relaciones matemáticas

Partes por millón ppm) Partes por billón ppb) Partes por trillón ppt) Ecuación

General Unidades

(3)

1 ppm = 1000000 ppt Y mediante una regla de tres tenemos

1 ppm → 1000000 ppt

35,6 ppm → x

Siendo “X” la incógnita, que corresponde a la concentración en ppt tenemos: x ppt = 35,6 ppm ∗ 1000000 ppt

1 ppm x ppt = 35,6 ∗ 10 ppt

Ejercicio 2:

Si la concentración NaNO2 es 45789 ppb, ¿Cuál es su concentración en unidades de ppm

y ppt?

Para convertir 45789 ppb a ppm debemos tener presente que 1 ppm = 1000 ppb o en su defecto 1ppb = 0,001 ppm. Realizando una regla de tres tenemos:

1 ppm → 1000 ppb x → 45789 ppb x ppm = 45789 ppb ∗ 1 ppm

1000 ppb x ppm = 45,789 ppm

Para el caso donde nos piden transformar 45789 ppb a ppt, sabemos que: 1 ppb = 1000 ppt

Por regla de tres tendríamos:

1 ppb → 1000 ppt

45789 ppb → x

Siendo “X” la incógnita, que corresponde a la concentración en ppt tenemos: x ppt = 45789 ppb ∗ 1000 ppt

1 ppb x ppt = 45789000 ppt

(4)

Ejercicio 3:

el suministro de agua supera este valor límite, el agua suele tener un sabor particular. Determinar la concentración en:

A) moles /L (concentración molar). B) ppb

C) ppt

A) Si la concentración de flúor es igual a 2,7x102ppm La concentración molar se expresa como:

∗ C_= moles F

−

L

Para calcular la Cm inicialmente debemos calcular las moles de F-. Para ello, la masa que tenemos

expresada en miligramos de F- la pasamos a gramos y posteriormente con el peso molecular determinamos sus moles.

Por regla de tres

1g → 1000 mg x → 2,7 x10 mg g F− = 1 g 1000 mg x 2,7 x10 _mg g F− = 0,27

Teniendo la masa molar de F-, ℳ ℳ =18,99 g/mol podemos determinar sus moles así: n = gramos F − Masa molar F− n = 0,27 g 18,99 g/mol n = 0,0142 mol F−

Reemplazando en la ecuación *, sabemos que la concentración molar del flúor es:

C_ = 0,0142 mol F

1L = 0,014 mol/L

La concentración permitida de flúor en el agua potable es de 2,7x102ppm de F-. Cuando

(5)

B) Sabemos

1 ppm = 1000 ppb

Si la concentración límite de flúor es 2,7x102ppm, para conocer su valor en ppb debemos realizar una regla de tres.

1 ppm → 1000 ppb 2,7 x10ppm → x

Siendo “X” la incógnita, que corresponde a la concentración en ppb tenemos:

x ppb = 2,7 x10 ppm ∗ 1000 ppb 1 ppm x ppb = 2,7 ∗ 10 ppb

C) Ahora, para transformar de ppm a ppt utilizamos la siguiente relación: 1 ppm = 1000000 ppt

Y mediante una regla de tres tenemos

1 ppm → 1000000 ppt 2,7 x10ppm → x

Siendo “X” la incógnita, que corresponde a la concentración en ppt tenemos: x ppt = 2,7 x10 ppm ∗ 1000000 ppt

1 ppm x ppt = 2,7 ∗ 10 ppt

Ejercicio 4:

53 ppm?

Los ppm en disoluciones líquidas se expresan como miligramos (mg) de analito sobre litro (L) de solución.

ppm = mg analito Vol (L) solución

Por lo tanto para determinar la masa de arsénico, debemos despejar los mg de analito de la anterior ecuación.

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mg As = ppm ∗ Vol (L)solución mg As = 53mg

L ∗ 70 L mg As = 3710 mg

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Douglas A. Skoog (2015); Fundamentos de Química Analítica (9a. ed), México, D.F. Cengage Learning.

Responsables académicos