Stężenie objętościowe substancji o wartości 1% odpowiada stężeniu wyrażonemu w ppm (parts per million) i wynosi
A. 10000
B. 10
C. 100
D. 1000
Pytanie z egzaminu CKE, czerwiec 2015 (arkusz Z.23-X-15.08).
Stężenie objętościowe 1% odpowiada wartości 10000 ppm. Wynika to z samej definicji ppm, czyli parts per million, po polsku: części na milion. Skoro 100% to całość, to w zapisie ppm całość ma 1000000 ppm. Jeden procent jest setną częścią całości, więc 1000000 ppm ÷ 100 = 10000 ppm. Można też policzyć tak: 1% = 0,01 udziału objętościowego, a 0,01 × 1000000 = 10000 ppm. Moim zdaniem to jedna z tych zależności, które warto po prostu mieć w głowie, bo przy pomiarach gazów bardzo często wraca. W ratownictwie chemicznym, przy detekcji gazów toksycznych, par substancji niebezpiecznych albo kontroli atmosfery w pomieszczeniach, ppm jest jednostką bardzo praktyczną. Detektor może pokazywać np. tlenek węgla CO w ppm, a dokumentacja substancji lub procedura działań podaje dopuszczalne poziomy właśnie w tej skali. Dobra praktyka branżowa jest taka, żeby zawsze sprawdzać, czy mówimy o stężeniu objętościowym, czy masowym, bo ppm dla gazów i mg/m³ to nie jest to samo bez dodatkowych przeliczeń zależnych od temperatury, ciśnienia i masy molowej. W działaniach ratowniczych taka drobna pomyłka o jedno zero może mieć duże znaczenie, więc przeliczanie % na ppm trzeba robić spokojnie i konsekwentnie.
W tym pytaniu najłatwiej pomylić rzędy wielkości, bo procenty i ppm opisują udział substancji w mieszaninie, ale robią to w innej skali. Ppm oznacza części na milion, więc punktem odniesienia jest 1000000 części, a nie 100, 1000 czy 10000 części. Stąd podstawowa zależność jest taka: 1 ppm = 0,0001%, a odwrotnie 1% = 10000 ppm. Jeżeli ktoś wskazuje 10 ppm, to tak naprawdę opisuje tylko 0,001% objętości mieszaniny. To bardzo mała wartość, typowa raczej dla śladowych ilości gazów toksycznych, a nie dla jednego procenta. Wartość 100 ppm odpowiada 0,01%, czyli nadal jest sto razy mniejsza niż 1%. Z kolei 1000 ppm to 0,1%, czyli jedna dziesiąta procenta. Ten błąd często bierze się z odruchowego skojarzenia, że skoro procent ma związek z liczbą 100, to wystarczy dopisać jedno lub dwa zera. No właśnie nie wystarczy. Trzeba przejść przez definicję jednostki: procent to części na sto, a ppm to części na milion. W praktyce ratownictwa chemicznego i pomiarów atmosfery roboczej taka pomyłka nie jest tylko szkolnym detalem. Może prowadzić do błędnej oceny zagrożenia, złego doboru ochrony dróg oddechowych albo zbyt wczesnego uznania strefy za bezpieczną. Z mojego doświadczenia najlepiej zapamiętać prostą kotwicę: 100% = 1000000 ppm, więc 1% = 10000 ppm. Potem reszta przeliczeń robi się dużo mniej kłopotliwa.