Partes por milhão (ppm)

Partes por milhão (ppm) é uma unidade de concentração que é utilizada para exprimir a fração mássica ou volumétrica de um soluto em uma solução, sendo geralmente utilizada para sistemas diluídos. Dessa forma, a unidade ppm representa o número de partes de soluto que estão presentes em um milhão de partes de solução.

Assim sendo, partes por milhão apresenta os valores de modo que a unidade de medida da solução seja um milhão de vezes maior que a unidade de medida do soluto, como por exemplo, mg/kg ou mL/m³. A unidade partes por milhão pode utilizar da densidade para exprimir a concentração de solutos sólidos em soluções líquidas, o que acaba sendo muito útil.

Leia também: Qual é a diferença entre solvente e soluto?

Resumo sobre partes por milhão

• Partes por milhão (ppm) é uma unidade de concentração usada para exprimir a fração mássica ou volumétrica de um soluto em uma solução.
• É muito comum de ser utilizada para sistemas diluídos.
• A unidade ppm, portanto, representa o número de partes de soluto que estão presentes em um milhão de partes de solução.
• Pode-se exprimir um valor em ppm quando a unidade de medida da solução é um milhão de vezes maior que a unidade de medida do soluto, como em mg/kg.
• É possível usar a ppm para exprimir a concentração de solutos sólidos em sistemas líquidos com o auxílio da densidade.

O que é partes por milhão?

Partes por milhão (ppm) é uma unidade de concentração usada para exprimir a fração mássica ou volumétrica de solutos presentes em uma solução, geralmente muito diluída. A unidade partes por milhão representa o número de partes de soluto em um milhão de partes da solução.

Cálculo de partes por milhão

Para se exprimir um valor em partes por milhão, deve-se entender quantas partes de soluto estão presentes no equivalente a um milhão de partes de solução, ou seja. Dessa forma, algo na concentração de 1 ppm significa que a cada 1 milhão de partes de solução, uma única parte corresponderá ao soluto.

Como ocorre essa proporção de um para um milhão, a unidade de medida da solução deve ser, portanto, um milhão de vezes maior que a unidade de medida do soluto. Por exemplo, se um determinado soluto possui 4 ppm de concentração, podemos dizer que ele apresenta 4 gramas para cada 1 milhão de gramas de solução. Porém, 1 milhão de gramas corresponde a 1 tonelada. Dessa forma, podemos dizer que: 4 ppm = 4 g de soluto/1 milhão de gramas de solução = 4 g de soluto/tonelada de solução.

Vejamos alguns casos de como relacionar e utilizar a unidade partes por milhão.

• Exemplo 1:

Um determinado soluto apresenta 0,2 ppm de concentração em uma solução. Determine quantos gramas desse soluto estão em um quilograma de solução?

0,2 ppm significa que existem 0,2 gramas de soluto em um milhão de gramas de solução. Porém, um milhão de gramas corresponde a 1 tonelada, que são, na verdade, 1000 quilogramas.

Portanto, podemos dizer que há 0,2 gramas de soluto em 1000 quilogramas de solução.

Proporcionalmente, em cada quilograma de solução, há 0,2 × 10⁻³ g de soluto, ou seja, 2,0 × 10⁻⁴ g de soluto.

• Exemplo 2:

Foi detectado um poluente organoclorado na concentração de 0,0015% em volume em um lago. Determine a sua concentração em ppm.

Se a concentração do poluente organoclorado é de 0,0015% em volume, pode-se dizer que a cada 100 mL de amostra de solução há 0,0015 mL de poluente. Proporcionalmente, tomando-se 1 milhão de mililitros de solução há, portanto, 0,0015 × 10⁴ mL de soluto. Com isso, em 1 milhão de mililitros de solução existem 15 mL de poluente organoclorado.

Assim, a cada 1 milhão de partes de solução, há 15 partes de poluente organoclorado. Por isso, a concentração do poluente organoclorado no lago é de 15 ppm.

Veja também: Como calcular a molaridade de uma solução?

Ppm em massa e volume

A rigor, a unidade ppm é expressa por meio de unidades de medida do mesmo universo. Por exemplo, 1 ppm pode ser visto como 1 mg/kg (já que 1 kg = 1 milhão de miligramas) ou, de forma análoga, como 1 mL/m³ (já que 1 m³ = 1000 L = 1 milhão de mL). Contudo, a densidade permite fazer a interconversão entre valores de volume e massa de uma determinada substância, já que:

\(densidade = \frac{massa}{volume}\)

No caso específico da água, que é o solvente universal, admitimos que ela apresenta densidade igual a 1,0 g/mL (ou 1,0 kg/L) em toda sua faixa líquida. Isso quer dizer que, para sistemas aquosos, expressar valores em mg/kg ou mg/L é equivalente, pois, pela densidade, 1 kg de água ocupa o volume de 1 L.

Nos demais casos, em que a densidade da solução não é igual a 1, expressar a unidade ppm em massa e volume exige a correção pela densidade, de modo que:

d = m/V, ou seja, m = d × V

Assim, temos que:

• 1 ppm = 1 parte (em massa) de soluto/10⁶ partes (em massa) de solução.
• 1 ppm = 1 parte (em massa) de soluto/(10⁶ × d) partes (em volume) de solução.

Para que é usado o ppm?

A unidade ppm é uma unidade de concentração, sendo assim, é útil para expressar a quantidade de soluto presente em uma determinada quantidade de solução. Contudo, dada sua especificidade de apresentar a quantidade de soluto em 1 milhão de partes de solução, é usualmente utilizada em sistemas muito diluídos. Poluentes que precisam de maior controle, por conta de seu potencial lesivo, devem apresentar baixa presença em solução. Dessa forma, é comum dimensionar sua presença em ppm, como vemos no caso de resoluções do Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama).

Por exemplo, a resolução 430 do Conama, de 13 de maio de 2011, apresenta, na seção II, níveis máximos de concentração, em ppm (mg/L) de diversos compostos em efluentes. O mesmo ocorre na resolução 506 do Conama, de 5 de julho de 2024, que apresenta teores máximos de poluentes atmosféricos para estabelecimento de padrões de qualidade do ar. Nessa resolução, os níveis de monóxido de carbono são estabelecidos em ppm (no caso, 9 ppm de CO no padrão de qualidade do ar final).

Saiba mais: O que é o mol?

Exercícios resolvidos sobre ppm

Questão 1. (CESUPA - Medicina/2026) Os cremes dentais contêm, dentre outras substâncias, monofluorfosfato de sódio, com concentração de 1.450 ppm de flúor que corresponde ao valor eficaz na prevenção da cárie dentária, pois o flúor ajuda na remineralização do esmalte dental. Este valor corresponde aproximadamente a

Dados: Massa Molar (g mol^–1): F = 19,0

Adote: d_{creme dental} ≈ d_água = 1,00 g mL^–1

A) 1.450 kg L^–1.

B) 7,600%.

C) 0,076 mol L^–1.

D) 0,005 g mL^–1.

Resposta: Letra C

O creme dental apresenta cerca de 1450 ppm de flúor, ou seja, 1450 partes de flúor em 10⁶ partes de creme dental. Isso corresponde a uma concentração de 1450 mg/kg. Como a densidade do creme dental é de 1 g/mL (ou 1 kg/L), pode-se dizer que temos 1450 mg/L (ou, ainda, 1,45 g/L) também.

Como a massa molar do flúor é 19 g/mol, pode-se dizer que o número de mols de flúor no creme dental é:

            1 mol de F -------------- 19 gramas

            x ------------------------- 1,45 gramas

x = 1,45/19

x ≈ 0,076 mol

Portanto, a concentração de flúor na pasta é de, aproximadamente, 0,076 mol/L.

Questão 2. (Unichristus/2025.2) No gráfico a seguir, observa-se a relação dose-resposta de um medicamento, em que o eixo X representa a concentração do fármaco (em g/mL) e o eixo Y representa a sua eficácia (em % de resposta máxima). A curva ilustra como a eficácia aumenta com a concentração até atingir um platô que representa a eficácia máxima. Admita que esse medicamento seja administrado na forma de solução, com densidade de 1,5 g/cm³.

A concentração do medicamento, em ppm (massa/massa), necessária para atingir uma eficácia máxima de 60% é igual a

A) 20.

B) 40.

C) 60.

D) 80.

E) 100.

Resposta: Letra B.

Segundo o gráfico, para se ter uma eficiência de 60%, a concentração do medicamento deve ser de 60 ug/mL. Contudo, com uma densidade de 1,5 g/cm³ (ou 1,5 g/mL, pois 1 mL = 1 cm³), pode-se dizer que 1 mL dessa solução corresponde a:

d = m/V

1,5 g/mL = m/1 mL

m = 1,5 g

Assim, 60 µg/mL é equivalente a 60 ug/1,5 g, que é igual a 40 µg/g

1 µg = 10⁻⁶ g, ou seja, é uma unidade 1 milhão de vezes menor que o grama, por isso, 40 µg/g é o mesmo que 40 ppm.

Fontes

ATKINS, P.; JONES, L.; LAVERMAN, L. Princípios de Química: questionando a vida e o meio ambiente. 7. ed. Porto Alegre: Bookman, 2018.

BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). Resolução nº 430, de 13 de maio de 2011. Dispõe sobre as condições e padrões de lançamento de efluentes, complementa e altera a Resolução nº 357, de 17 de março de 2005. Brasília, DF: CONAMA, [2011]. Disponível em: https://conama.mma.gov.br/?option=com_sisconama&task=arquivo.download&id=827.

BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). Resolução nº 357, de 17 de março de 2005. Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes. Brasília, DF: CONAMA, [2005]. Disponível em: https://conama.mma.gov.br/?option=com_sisconama&task=arquivo.download&id=627.

INTERNATIONAL UNION OF PURE AND APPLIED CHEMISTRY – IUPAC. Glossary of terms used in physical organic chemistry. Pure and Applied Chemistry, Reino Unido, 1994.

LIMA, Luis Spencer. ppm e ppb. Revista de Ciência Elementar, Guimarães, v. 3, n. 2, p. 141, jun. 2015. DOI: 10.24927/rce2015.141. Disponível em: https://rce.casadasciencias.org/rceapp/art/2015/141/.