In der Wissenschaft und Technik sind die Teile - pro Notation eine Reihe von Pseudoeinheiten, um kleine Werte verschiedener ohne Dimension Mengen, z.B Maulwurf-Bruchteil oder Massenbruchteil zu beschreiben. Da diese Bruchteile Menge-pro-Menge-Maßnahmen sind, sind sie reine Zahlen ohne verbundene Einheiten des Maßes. Allgemein verwendet sind ppm (Teile pro Million), ppb (Teile pro Milliarde), ppt (Teile pro Trillion) und ppq (parts-per-quadrillion).

Übersicht

Teile - pro Notation werden häufig verwendet, verdünnte Lösungen in der Chemie, zum Beispiel, dem Verhältnisüberfluss an aufgelösten Mineralen oder Schadstoffen in Wasser beschreibend. Die Einheit "1 ppm" kann für einen Massenbruchteil verwendet werden, wenn ein durch Wasser übertragener Schadstoff an millionstem von einem Gramm pro Gramm der Beispiellösung da ist.

Ähnlich werden Teile - pro Notation auch in der Physik und Technik verwendet, um den Wert verschiedener proportionaler Phänomene auszudrücken. Zum Beispiel könnte sich eine spezielle Metalllegierung um 1.2 Mikrometer pro Meter der Länge für jeden Celsiusgrad ausbreiten, und das würde als "α = ausgedrückt 1.2 ppm / ° C." Teile - pro Notation werden auch verwendet, um die Änderung, Stabilität oder Unklarheit in Maßen anzuzeigen. Zum Beispiel könnte die Genauigkeit von Landüberblick-Entfernungsmaßen, als sie einen Laserentfernungsmesser verwendet hat, 1 Millimeter pro Kilometer der Entfernung sein; das konnte als "Genauigkeit = 1 ppm ausgedrückt werden."

Teile - pro Notationen sind alle ohne Dimension Mengen: In mathematischen Ausdrücken annullieren die Einheiten des Maßes immer. In Bruchteilen wie "2 Nanometer pro Meter" (2 n/= 2 nano = 2 × 10 = 2 ppb = 2 × 0.000 so sind die Quotienten Koeffizienten der reinen Zahl mit positiven Werten weniger als 1. Wenn Teile - pro Notationen einschließlich des Prozent-Symbols (werden %) in der regelmäßigen Prosa (im Vergleich mit mathematischen Ausdrücken) verwendet, sie noch reine Zahl ohne Dimension Mengen sind. Jedoch nehmen sie allgemein die wörtlichen "Teile pro" Bedeutung eines vergleichenden Verhältnisses (z.B, "2 ppb" würden allgemein als "zwei Teile in einer Milliarde Teilen" interpretiert).

Teile - pro Notationen können in Bezug auf jede Einheit desselben Maßes ausgedrückt werden. Zum Beispiel kann der Koeffizient der Thermalvergrößerung einer bestimmten Messinglegierung, α = 18.7 ppm / ° C, als 18.7 (µm/m) / °C, oder als 18.7 (µin/in) / °C ausgedrückt werden; der numerische Wert, der ein Verhältnisverhältnis vertritt, ändert sich mit der Adoption einer verschiedenen Einheit des Maßes nicht. Ähnlich tut eine Messen-Pumpe, die eine Spur einspritzt, die in die Hauptprozess-Linie am proportionalen Durchfluss Q = 125 ppm chemisch ist, so an einer Rate, die in einer Vielfalt von volumetrischen Einheiten, einschließlich 125 µL/L, 125 µgal/gal, 125 Cm/M usw. ausgedrückt werden kann.

Ppm ist auch ein Maß der chemischen Verschiebung in der Kernkernspinresonanz-Spektroskopie und vertritt Unterschied der Frequenz in Teilen pro Million von der Bezugsfrequenz (Signal).

Teile - pro Ausdrücke

• Ein Teil pro Hundert wird allgemein durch das Prozent vertreten (%) Symbol, und zeigt einen Teil pro 100 Teile, einen Teil in 10, und ein Wert von 1 × 10 an. Das ist zu einem Fall von Wasser gleichwertig, das in 5 Milliliter (ein voller Löffel), oder ungefähr fünfzehn Minuten aus einem Tag verdünnt ist.
• Ein Teil pro Tausend sollte allgemein dargelegt vollständig und nicht als "ppt" (der, wie man gewöhnlich versteht, "Teile pro Trillion" vertritt). Es kann auch durch den permille (%) Symbol angezeigt werden. Bemerken Sie jedoch, dass spezifische Disziplinen wie die Analyse der Ozeanwassersalz-Konzentration und Bildungsübungen gelegentlich die "ppt" Abkürzung verwenden. "Ein Teil pro Tausend" zeigt einen Teil pro 1000 Teile, einen Teil in 10, und ein Wert von 1 × 10 an. Das ist zu einem Fall von Wasser gleichwertig, das in 50 Milliliter (zehn Löffel-fulls) oder ungefähr anderthalb Minuten aus einem Tag verdünnt ist.
• Ein Teil pro zehntausend wird durch den permyriad () Symbol angezeigt. Es wird fast exklusiv in der Finanz verwendet, wo es als der Vergleichspunkt bekannt ist und normalerweise verwendet wird, um Bruchänderungen in Prozentsätzen anzuzeigen. Zum Beispiel würde eine Änderung in einem Zinssatz von 5.15 % bis 5.35 % als eine Änderung von 20 Vergleichspunkten oder 20  angezeigt. Obwohl selten verwendet, in der Wissenschaft (ppm wird normalerweise stattdessen verwendet), hat ein permyriad einen eindeutigen Wert eines Teils pro 10,000 Teile, einen Teil in 10, und einen Wert von 1 × 10. Das ist zu einem Fall von Wasser gleichwertig, das in einen halben Liter, oder ungefähr neun Sekunden aus einem Tag verdünnt ist.
• Ein Teil pro Million (ppm) zeigt einen Teil pro 1,000,000 Teile, einen Teil in 10, 1/1,000,000 * 100 % = 0.0001 % (oder 1 % = 10,000 ppm), und ein Wert von 1 × 10 an. Das ist zu einem Fall von Wasser gleichwertig, das in 50 Liter (grob die Kraftstofftank-Kapazität eines Kompaktautos), oder ungefähr 32 Sekunden aus einem Jahr verdünnt ist.
• Ein Teil pro Milliarde (ppb) zeigt einen Teil pro 1,000,000,000 Teile, einen Teil in 10, 1/1,000,000,000 * 100 % = 0.0000001 % (oder 1 % = 10,000,000 ppb) und ein Wert von 1 × 10 an. Das ist zu einem Fall von Wasser gleichwertig, das in 250 chemische Trommeln (50 m) oder ungefähr drei Sekunden aus einem Jahrhundert verdünnt ist.
• Ein Teil pro Trillion (ppt) zeigt einen Teil pro 1,000,000,000,000 Teile, einen Teil in 10, und ein Wert von 1 × 10 an. Das ist zu einem Fall von Wasser gleichwertig, das in 20 Schwimmbäder der Olympischen Größe (50,000 m) oder ungefähr drei Sekunden aus allen hunderttausend Jahren verdünnt ist.
• Ein Teil pro quadrillion (ppq) zeigt einen Teil pro 1,000,000,000,000,000 Teile, einen Teil in 10, und ein Wert von 1 × 10 an. Das ist zu 1 Fall von Wasser gleichwertig, das in einen Würfel von Wasser verdünnt ist, das etwa 368 Meter auf einer Seite misst (fünfzig Millionen Kubikmeter, der ein Würfel fast so hoch ist wie das Reich-Staatsgebäude 102 Geschichten), oder zweieinhalb Minuten aus dem Alter der Erde (4.5 Milliarden Jahre). Obwohl relativ ungewöhnlich, in der analytischen Chemie werden Maße am ppq Niveau durchgeführt.

Kritik

Obwohl das Internationale Büro von Gewichten und Maßnahmen (eine internationale Standardorganisation bekannt auch durch seine Initialen der Französischen Sprache BIPM) den Gebrauch von Teilen - pro Notation anerkennt, ist es nicht formell ein Teil des Internationalen Systems von Einheiten (SI). Bemerken Sie, dass obwohl "Prozent" (%) nicht formell ein Teil des SI ist, nehmen sowohl der BIPM als auch der ISO die Position, dass "in mathematischen Ausdrücken der international anerkannte Symbol-% (Prozent) mit dem SI verwendet werden kann, um die Nummer 0.01" für ohne Dimension Mengen zu vertreten. </span> Gemäß IUPAP, "ist eine fortlaufende Quelle des Ärgers Einheitspuristen der fortlaufende Gebrauch des Prozents, ppm, ppb, und ppt gewesen.". Obwohl mit dem SI ENTGEGENKOMMENDE Ausdrücke als eine Alternative verwendet werden sollten, die Teile - pro Notation bleibt dennoch weit verwendet in technischen Disziplinen. Die Hauptprobleme mit den Teilen - pro Notation sind der folgende:

Lange und kurze Skalen

Weil die genannten Zahlen, die mit einer "Milliarde" anfangen, verschiedene Werte in verschiedenen Ländern haben, deutet der BIPM an, den Gebrauch von "ppb" und "ppt" zu vermeiden, um zu verhindern, zu missverstehen. Auf der englischen Sprache, genannt Zahlen haben eine konsequente Bedeutung nur bis zu "Million". Wenn es mit "der Milliarde" anfängt, gibt es zwei numerierende Vereinbarung: Die "langen" und "kurzen" Skalen und "Milliarde" können entweder 10 oder 10 bedeuten. Das amerikanische Nationale Institut für Standards und Technologie (NIST) nimmt die strenge Position, dass "die sprachabhängigen Begriffe feststellend [...] sind für den Gebrauch mit dem SI nicht annehmbar, um die Werte von Mengen auszudrücken."

Tausend gegen die Trillion

Obwohl "ppt" gewöhnlich "Teile pro Trillion bedeutet" bedeutet es gelegentlich "Teile pro Tausend". Wenn die Bedeutung von "ppt" ausführlich nicht definiert wird, muss es vom Zusammenhang erraten werden.

Massenbruchteil gegen den Maulwurf-Bruchteil

Ein anderes Problem der Teile - pro Notation besteht darin, dass sie sich entweder auf einen Massenbruchteil oder auf einen Maulwurf-Bruchteil beziehen kann. Da es gewöhnlich nicht festgesetzt wird, welche Menge verwendet wird, ist es besser, die Einheit als Kg/Kg oder mol/mol zu schreiben (wenn auch sie alle ohne Dimension sind). Zum Beispiel ist der Umwandlungsfaktor zwischen einem Massenbruchteil von 1 ppb und einem Maulwurf-Bruchteil von 1 ppb ungefähr 4.7 für das Treibhausgas CFC-11 in Luft. Der Gebrauch wird allgemein innerhalb von spezifischsten Zweigen der Wissenschaft ganz befestigt, einige Forscher dazu bringend, den Schluss zu ziehen, dass ihr eigener Gebrauch (Masse/Masse, mol/mol oder andere) der einzige richtige ist. Das bringt sie abwechselnd dazu, ihren Gebrauch in ihren Veröffentlichungen nicht anzugeben, und andere können deshalb ihre Ergebnisse missdeuten. Zum Beispiel, electrochemists verwenden häufig Volumen/Volumen, während Chemotechniker Masse/Masse sowie Volumen/Volumen verwenden können. Viele akademische Papiere sonst des ausgezeichneten Niveaus scheitern, ihren Gebrauch der Teile - pro Notation anzugeben. Der Unterschied zwischen dem Ausdrücken von Konzentrationen als Masse/Masse oder Volumen/Volumen ist ziemlich bedeutend, wenn, sich mit Benzin befassend, und es sehr wichtig ist anzugeben, der verwendet wird.

MIT DEM SI ENTGEGENKOMMENDE Ausdrücke

MIT DEM SI ENTGEGENKOMMENDE Einheiten, die als Alternativen verwendet werden können, werden in der Karte unten gezeigt. In Ausdrücken, die der BIPM nicht ausführlich anerkennt als, passend zu sein, um ohne Dimension Mengen mit dem SI anzuzeigen, wird gezeigt.

Bemerken Sie, dass die Notationen in der "SI Einheiten" Säule oben alle ohne Dimension Mengen sind; d. h. die Einheiten des Maßes klammern in Ausdrücken wie "1 nm/m" aus (1 n/= 1 nano = 1 × 10), so sind die Quotienten Koeffizienten der reinen Zahl mit Werten weniger als 1.

Uno

Wegen der beschwerlichen Natur, bestimmte ohne Dimension Mengen pro SI-Richtlinien auszudrücken, hat die Internationale Vereinigung der Reinen und Angewandten Physik (IUPAP) 1999 die Adoption des speziellen Namens "uno" vorgeschlagen (Symbol: U), die Nummer 1 in ohne Dimension Mengen zu vertreten. Dieses Symbol soll mit dem immer in Kursiv gedruckten Symbol für die variable 'Unklarheit' nicht verwirrt sein (Symbol: U). Dieser Einheitsname uno und sein Symbol konnten in der Kombination mit den SI-Präfixen verwendet werden, um die Werte von ohne Dimension Mengen auszudrücken, die viel weniger — oder noch größer sind — als einer.

Allgemeine Teile - pro Notationen in Bezug auf den uno werden im Tisch unten gegeben.

2004 hat ein Bericht beim Internationalen Komitee für Gewichte und Maßnahmen (bekannt auch durch seine Initialen der Französischen Sprache CIPM) festgestellt, dass die Antwort auf den Vorschlag des uno "fast völlig negativ gewesen war" und der Hauptbefürworter "empfohlen hat, die Idee fallen zu lassen." Bis heute ist der uno von keiner Standardorganisation angenommen worden, und es scheint unwahrscheinlich, dass es jemals eine offiziell sanktionierte Weise werden wird, geringwertig (hohes Verhältnis) ohne Dimension Mengen auszudrücken. Der Vorschlag war jedoch betreffs der wahrgenommenen Mängel der aktuellen Optionen aufschlussreich, um ohne Dimension Mengen anzuzeigen.

Unpassende Anwendungen von Teilen - pro Notation

Teile - pro Notation können nur richtig verwendet werden, um wahre ohne Dimension Mengen auszudrücken; d. h. die Einheiten des Maßes müssen in Ausdrücken wie "1 Mg/Kg" annullieren, so dass die Quotienten reine Zahlen mit Werten weniger als 1 sind. Mischeinheitsmengen wie "eine radon Konzentration von 15 pCi/L" sind nicht ohne Dimension Mengen und dürfen mit jeder Form von Teilen - pro Notation, wie "15 ppt" nicht ausgedrückt werden. Andere Beispiele von Maßnahmen, die nicht ohne Dimension Mengen sind, sind wie folgt:

• Sache von Particulate in der Luft: 50 µg/m; nicht 50 ppb. Siehe auch Luftmaße unten.
• Ein Schrittsystem des Motors/Zahnrades, das eine Bewegung von 1 µm/pulse erzeugt; nicht 1 ppm
• Quecksilberdampf-Konzentration in Luft: 0.6 ng/L; nicht 0.6 ppt

Bemerken Sie jedoch, dass es ziemlich üblich ist, wässrige Konzentrationen — besonders in Trinkwasser-Berichten auszudrücken, die für die breite Öffentlichkeit — das Verwenden von Teilen - pro Notation (2.1 ppm, 0.8 ppb, usw.) beabsichtigt sind und weiter, für jene Berichte festzustellen, dass die Notationen Milligramme pro Liter oder Mikrogramme pro Liter anzeigen. Wohingegen "2.1 mg/L" technisch nicht eine ohne Dimension Menge auf dem Gesicht davon ist, wird es in wissenschaftlichen Kreisen gut verstanden, dass der ein Liter Wasser eine Masse von einem Kilogramm hat, und dass "2.1 Mg/Kg" (2.1 ppm) das wahre Maß sind. Die Absicht im ganzen technischen Schreiben (einschließlich Trinkwasser-Berichte für die breite Öffentlichkeit) soll klar zum beabsichtigten Publikum mit der minimalen Verwirrung kommunizieren. Trinkwasser ist intuitiv eine volumetrische Menge in der Meinung des Publikums, so, wie man betrachtet, sind Maßnahmen der auf einer Basis pro Liter ausgedrückten Verunreinigung leichter zu fassen. Und doch, es ist zum Beispiel technisch möglich, mehr als einen Liter einer sehr wasserquellfähigen Chemikalie in 1 Liter Wasser "aufzulösen"; Teile - pro Notation würden verwirrend sein, wenn sie seine Löslichkeit in Wasser beschreiben (größer als eine Million Teile pro Million), so würde man einfach das Volumen festsetzen (oder Masse), der sich in einen Liter stattdessen auflösen wird.

Wenn

man durch Wasser übertragene aber nicht Borddichten meldet, wird eine ein bisschen verschiedene Tagung verwendet, da Luft etwa 1000mal weniger dicht ist als Wasser. In Wasser ist 1 µg/m zu Teilen pro Trillion grob gleichwertig, wohingegen in Luft es zu Teilen pro Milliarde grob gleichwertig ist. Bemerken Sie auch, dass im Fall von Luft diese Tagung viel weniger genau ist. Wohingegen der ein Liter Wasser fast genau 1 Kg ist, wird ein Kubikmeter Luft häufig als 1.143 Kg — viel weniger genau, aber noch nahe genug für vielen praktischen Gebrauch genommen.

Siehe auch

• Internationales Büro von Gewichten und Maßnahmen (BIPM)
• Internationales Komitee für Gewichte und Maßnahmen (CIPM)
• International Electrotechnical Commission (IEC)
• Internationale Organisation für die Standardisierung (ISO)
• Internationales System von Einheiten (SI)
• Lange und kurze Skalen
• Massenbruchteil
• Maulwurf-Bruchteil
• Namen der großen Anzahl
• Nationales Institut für Standards und Technologie (NIST)
• Prozentsatz (%)
• Permille (%)
• Permyriad () (Vergleichspunkt)
• SI-Präfixe

Links

• Nationales Institut für Standards und Technologie (NIST): Hausseite
• Internationales Büro von Gewichten und Maßnahmen (BIPM): Hausseite