Expresión de la concentración en partes por millón (ppm)

Expresión de la concentración en partes por millón

Paracelso, quien fue médico, alquimista y astrólogo suizo, declaró en el siglo XVI el principio básico de la toxicología: «Toda sustancia es veneno y ninguna es veneno; la dosis hace la diferencia de que lo sea o no». Esto significa que algunas sustancias pueden ser tóxicas si se presentan en una concentración suficientemente alta y benignas si se manejan en dosis bajas. El problema es que suficientemente alta es, para varias sustancias, una cantidad extraordinariamente pequeña, por ejemplo, 0.000000075\,\text{g} de la toxina botulínica, causante del botulismo, es capaz de quitarle la vida a una persona de 80\,\text{kg}, esto es 75 milmillonésimos de gramo de toxina.

¿Cómo se expresan concentraciones tan pequeñas de sustancias contaminantes en el medio ambiente? Para ello es necesario utilizar la unidad de medida llamada partes por millón (ppm).

Algunos contaminantes, aun en cantidades muy pequeñas, pueden causar problemas de salud; por ejemplo, el monóxido de carbono causa serios problemas cuando se encuentra en la atmósfera en una proporción de 400 partes por millón (ppm), es decir, que en un millón de unidades de aire, 400 de ellas corresponden a unidades de monóxido de carbono (CO). Alguien que respire en un lugar con tal concentración se expone a un grave peligro.

Un ejemplo más severo es el del ozono, pues si en un millón de unidades de aire once centésimas de unidad (0.11\,\text{ppm}) corresponden al ozono, es recomendable no respirar ahí porque si se hace, se tendrán problemas de irritación de nariz, ojos y pulmones. Como se ve, la manera de representar concentraciones extremadamente pequeñas de un contaminante en una mezcla es mediante la unidad conocida como partes por millón. Para aclarar el concepto, se puede ejemplificar de esta otra manera: si se tiene un millón de botones para camisa y de ellos solamente nueve son rojos, se puede decir que la concentración de botones rojos en el conjunto es de 9 partes por millón: 9\,\text{ppm}.

Para calcular las partes por millón de alguna sustancia contaminante encontrada en una muestra de suelo, aire, agua o, incluso, un organismo, se utiliza la siguiente fórmula:

\text{partes por millón (ppm)} = \frac{\text{masa del contaminante}}{\text{masa de la muestra}} \times 10^{6}

Donde 10^{6} es la notación científica de 1\,000\,000.