Partie par million

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Une partie par million (abrégé en un ppm) est un terme fréquemment utilisé par les scientifiques (toxicologie, formulation, chimie, métallurgie, électronique, géochimie, etc.).

Au sens strict, un ppm correspond à un rapport de 10-6, soit, par exemple, un milligramme par kilogramme ; au sens large, un ppm correspond à un milligramme pour un litre d’eau (puisque la masse volumique de l'eau vaut 1 kg.L-1)  : dans ce cas un litre (unité de volume) de solution n’est pas équivalent à un kilogramme (unité de masse). En outre, le ppm n’est pas une concentration mais un rapport, c’est-à-dire un quotient sans dimension, à l’instar d’un pourcentage.

Protocole pour les concentrations de liquides[modifier | modifier le code]

La dilution s'effectue par rapport à un volume total de solution. C'est-à-dire par exemple que pour une dilution de 1 ppm, il faut placer un milligramme de poudre dans l'éprouvette, puis compléter jusqu'au trait de jauge de 1 000 mL ou plus rigoureusement ajouter 999,999 g d'eau.

Pour être plus précis la densité de l'eau est l'exception des autres liquides, il faut savoir qu'un kilogramme est exactement la masse d'un litre d'eau quand la température est de 4 °C.

Comme pour les autres liquides, sa densité varie suivant la température. À 20°C, un mètre cube d'eau a une masse de 998,2071 kg.

Autres utilisations[modifier | modifier le code]

Taux de défaillance[modifier | modifier le code]

Dans le domaine de la qualité, notamment dans le secteur automobile, le ppm est habituellement utilisé comme indicateur du niveau qualité. Il mesure le nombre de pièces non-conformes par millions de pièces produites, aussi appelé DPMO. Les automobiles sont des machines complexes, et la défaillance d'un seul élément engendre dans la plupart des cas la défaillance du véhicule lui-même. La seule possibilité de réduire le risque de défaillance à niveau acceptable consiste à atteindre le niveau de qualité le plus haut possible sur chacune des pièces assemblées. Ceci concerne en particulier l'électronique contenue dans les calculateurs.

Pour atteindre ce niveau de qualité élevé, il est impératif d'atteindre également une maîtrise complète des processus de fabrication. La mesure de la qualité des pièces produites par ces processus (et donc — indirectement — la mesure de la fiabilité et de la constance de ce processus) se fait en termes de ppm. Les constructeurs automobile exigent de la part de leurs fournisseurs (sous-traitants, équipementiers) un « niveau de ppm » relativement bas.

Même si l'exigence générale reste le « zéro défaut », les constructeurs autorisent parfois contractuellement un taux de défaillance, de l'ordre de 5 à 50 ppm selon les produits, et dans la mesure où ces défaillances potentielles seront détectées durant les étapes d'assemblage du véhicule, donc avant sa mise en circulation.

Un processus d'assurance qualité conséquent est nécessaire, pour atteindre les niveaux de qualité requis par les constructeurs. Ceci se fait, par exemple, par la mise en place d'outils tels que la maîtrise statistique des procédés et le calcul des « capabilités process » (Cpk, Ppk, etc.).

Électronique[modifier | modifier le code]

En électronique, le ppm est fréquemment utilisé pour exprimer la dérive d’un paramètre en fonction de la variation d’une grandeur physique, par exemple : la température (coefficient de température en ppm/°C[1],[2]), la tension (coefficient de tension en ppm/V[3]), le courant (ppm/A), etc.

Géologie[modifier | modifier le code]

En géologie et plus précisément en géochimie, le ppm est un rapport massique correspondant généralement à un millionième de gramme. Il est très courant pour mesurer l'abondance d'un élément trace. Il est alors ici utilisé avec beaucoup de rigueur, les teneurs en élément étant mesurées à la microsonde de Castaing ou au spectromètre de masse.

Cette unité est souvent utilisée lorsque le pourcentage, mesuré ou calculé, est inférieur à 0,01 (= 100 ppm), notamment dans les publications scientifiques.

Pour des concentrations encore plus petites, on utilise les termes suivants :

  • ppb : part per billion (10-9) ;
  • ppt : part per trillion (10-12) ;
  • ppq : part per quadrillion (10-15).

Le ppq est donc mille fois plus faible que le ppt, lui-même mille fois plus faible que le ppb, lui-même mille fois plus faible que le ppm. Les mêmes remarques s’appliquent à ces différentes unités.

Article connexe[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. [PDF]« Resistors », sur le site de l'Académie de Poitiers, ac-poitiers.fr, consulté le 24 décembre 2008.
  2. [PDF]« Dossier, Les références de tension », Electronique, no 130, novembre 2002, p. 74-86, sur les site electronique.biz, consulté le 24 décembre 2008.
  3. [PDF]« Powertron, HVR Series, Resistances de haute tension en couche épaisse », sur le site powertron.de, consulté le 24 décembre 2008.