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El fascinante mundo de las cantidades parciales: ¿Conoces la diferencia entre ppb y ppt?
En ciencia e ingeniería, los sistemas de notación de cantidades parciales se utilizan ampliamente para describir cantidades pequeñas y adimensionales, como la fracción molar o la fracción de masa. Estas cantidades se expresan en forma de "partes" y normalmente son números puros sin unidades de medida. Los marcadores comunes en este sistema son partes por millón (ppm, 10−6), partes por mil millones (ppb, 10−9), partes por billón (ppt, 10−12) y partes por billón (ppt, 10−13). . Partes por billón (ppq, 10−15). Esta expresión no pertenece al Sistema Internacional de Unidades (SI) y su significado real es a menudo ambiguo.
El sistema de notación de cantidades parciales es particularmente importante cuando se describen soluciones diluidas, como la abundancia relativa de minerales disueltos o contaminantes en el agua.
Por ejemplo, "1 ppm" se puede utilizar para indicar que en una muestra de agua, la fracción de masa de un contaminante en un gramo de muestra es una cienmilésima. Cuando se trata de soluciones acuosas, la gente generalmente asume que la densidad del agua es de 1,00 g/mL, por lo que 1 kg de agua equivale a 1 litro de agua. Así, 1 ppm corresponde a 1 mg/L y 1 ppb corresponde a 1 μg/L. De manera similar, las notaciones de cantidades parciales se utilizan en física e ingeniería para expresar los valores numéricos de varios fenómenos proporcionales. Por ejemplo, una aleación de metal especial puede tener un cambio de longitud de 1,2 micrones por °C, que puede expresarse como "α = 1,2 ppm/°C".
En espectroscopia de RMN, los desplazamientos químicos se miden normalmente en ppm, expresando la diferencia entre la frecuencia medida y una frecuencia de referencia.
Algunos marcadores de cantidad proporcionan una cantidad adimensional que es independiente de la intensidad del campo magnético del instrumento. Sin embargo, aunque los valores expresados en centavos, miles, etc. son comunes, todavía causan mucha confusión. Por ejemplo, "partes por mil" generalmente debería expresarse en su forma completa en lugar de abreviarse como "ppt" porque en muchos contextos, "ppt" se entiende comúnmente como "partes por billón".
Diferencias básicas entre ppb y pptppb y ppt representan partes cada vez más pequeñas con magnitudes numéricas correspondientes. ppb significa una parte por mil millones, y una parte por metro cuadrado puede ser equivalente únicamente a un peso molecular minúsculo. La PPT es incluso más pequeña que eso, representa una parte por billón, que es una cantidad aún más insignificante. Se utiliza generalmente en la medición de concentraciones extremadamente bajas y en la ciencia medioambiental, como los contaminantes del aire o del agua.
Por ejemplo, 1 ppb de un contaminante existe en tan solo 1 gramo de agua por cada mil millones de gramos. En el caso de 1 ppt, equivale a 1 gramo del contaminante en 1 billón de gramos de agua.
Aplicación de magnitudes parciales
En la práctica, la notación de cantidades parciales puede ayudar a los científicos e ingenieros a lograr una comunicación clara al comprender y expresar fenómenos traza. En la espectroscopia de RMN, los desplazamientos químicos se expresan en ppm, mientras que en la investigación médica, a menudo se utilizan ppb y ppt para expresar la concentración de patógenos o toxinas en una muestra. Esta notación no sólo mejora la comunicación entre profesionales, sino que también presenta de forma efectiva variables sutiles que afectan los resultados de diversos experimentos o pruebas.
Si bien algunos sistemas de marcado de cantidades son muy útiles, existen ciertos problemas que pueden dar lugar a malentendidos.
Por ejemplo, las diferencias en la comprensión de ppb y ppt en diferentes campos científicos pueden llevar a diferentes interpretaciones. Además, debido a que no están oficialmente aceptadas por el Sistema Internacional de Unidades, su uso ha sido criticado por algunos científicos. Muchos expertos creen que el uso de estos indicadores requiere un contexto claro, de lo contrario es probable que se produzca confusión. En algunas investigaciones financieras o económicas, los "puntos básicos" similares a los porcentajes también pueden causar malentendidos sobre las cantidades. Si no se indican con claridad, pueden causar confusión en la presentación de los datos.
Tendencias futurasEn el futuro, la estandarización de algunas marcas de cantidades recibirá cada vez más atención. Con el avance de la ciencia y la tecnología y el desarrollo de la tecnología de medición, tal vez surjan nuevas unidades adimensionales que puedan expresar estas pequeñas cantidades de manera más clara y eficaz. . A medida que la comunidad científica se vuelva menos dependiente de estos métodos de etiquetado, esperamos que se introduzcan estándares más rigurosos para promover el entendimiento mutuo entre los distintos campos profesionales.
Entonces, frente a estas notaciones cuantitativas complejas, ¿debería la comunidad científica considerar desarrollar estándares más unificados para reducir los malentendidos y la confusión?
