Jump to content

Частей в обозначении

(Перенаправлено с Уно (единица) )
Водные растворы флуоресцеина , разбавленные от 10 000 до 1 частей на миллион с интервалом 10-кратного разведения. При концентрации 1 ppm раствор имеет очень бледно-желтый цвет. По мере увеличения концентрации цвет становится более ярким желтым, затем оранжевым, а последние 10 000 частей на миллион становятся темно-красными.

В науке и технике обозначение частей на единицу представляет собой набор псевдоединиц для описания небольших значений различных безразмерных величин , например, мольной доли или массовой доли . Поскольку эти дроби являются мерами количества на количество, они представляют собой чистые числа без каких-либо связанных с ними единиц измерения . Обычно используются миллионные доли ( ppm , 10 −6 ), частей на миллиард ( частей на миллиард , 10 −9 ), частей на триллион ( ppt , 10 −12 ) и частей на квадриллион ( ppq , 10 −15 ). Это обозначение не является частью системы Международной системы единиц (СИ), и его значение неоднозначно.

Приложения

[ редактировать ]

Обозначение «части на единицу» часто используется для описания разбавленных растворов в химии , например, относительного содержания растворенных минералов или загрязняющих веществ в воде . Величина «1 ppm» может использоваться для массовой доли, если загрязняющее вещество, переносимое водой, присутствует в количестве одной миллионной доли грамма на грамм раствора пробы. При работе с водными растворами принято считать, что плотность воды равна 1,00 г/мл. Поэтому принято приравнивать 1 килограмм воды к 1 л воды. Следовательно, 1 часть на миллион соответствует 1 мг/л, а 1 часть на миллиард соответствует 1 мкг/л.

Точно так же обозначение частей на единицу используется также в физике и технике для выражения значения различных пропорциональных явлений. Например, специальный металлический сплав может расширяться на 1,2 микрометра на метр длины на каждый градус Цельсия , и это будет выражаться как « α = 1,2 ppm/°C». Обозначение частей на единицу также используется для обозначения изменения, стабильности или неопределенности измерений. Например, точность геодезических измерений расстояния при использовании лазерного дальномера может составлять 1 миллиметр на километр расстояния; это можно выразить как « Точность = 1 ppm». [а]

Все обозначения частей на единицу представляют собой безразмерные величины: в математических выражениях единицы измерения всегда сокращаются. В дробях типа «2 нанометра на метр» (2 нм / м = 2 нано = 2×10 −9 = 2 ppb = 2 × 0,000 000 001 ), поэтому частное представляет собой чисто числовые коэффициенты с положительными значениями, меньшими или равными 1. Когда процента в обычной прозе используются обозначения частей на единицу, включая символ (%) (как в отличие от математических выражений), они по-прежнему представляют собой чисточисловые безразмерные величины. Однако они обычно принимают буквальное значение сравнительного соотношения «части на миллиард» (например, «2 ppb» обычно интерпретируется как «две части на миллиард частей»). [1]

Обозначения частей на единицу могут быть выражены в любой единице одной и той же меры. Например, коэффициент расширения некоторого латунного сплава α = 18,7 ppm/°C может быть выражен как 18,7 ( мкм / м )/°C или как 18,7 (мкдюйм / дюйм ) /°C; числовое значение, представляющее относительную пропорцию, не меняется при переходе на другую единицу длины. [б] Аналогичным образом, насос-дозатор , который впрыскивает следы химикатов в основную технологическую линию с пропорциональным расходом Q p = 12 частей на миллион, делает это со скоростью, которая может быть выражена в различных объемных единицах, включая 125 мкл / л , 125 мкгал / гал , 125 см 3 / м 3 , и т. д.

В спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) химический сдвиг обычно выражают в частях на миллион. Он представляет собой разницу измеренной частоты в частях на миллион от опорной частоты. Опорная частота зависит от магнитного поля прибора и измеряемого элемента. Обычно выражается в МГц . Типичные химические сдвиги редко превышают несколько сотен Гц от опорной частоты, поэтому химические сдвиги удобно выражать в частях на миллион ( Гц /МГц). Обозначение частей на единицу дает безразмерную величину, не зависящую от напряженности поля прибора.

Части на выражения

[ редактировать ]
1 из →
= ⭨
из ↓ 
за
цент
(%)
за
который
(‰)
за
10,000
(‱)
за
100,000
(пкм)
за
миллион
(ppm)
за
миллиард
(частей на миллиард)
% 1 0.1 0.01 0.001 0.0001 10 −7
10 1 0.1 0.01 0.001 10 −6
100 10 1 0.1 0.01 10 −5
ПКМ 1,000 100 10 1 0.1 0.0001
ppm 10,000 1,000 100 10 1 0.001
ppb 10 7 10 6 10 5 10,000 1,000 1
Визуализация 1%, 1‰, 1‱, 1 pcm и 1 ppm как фракций большого блока (увеличенная версия)

  • Одну тысячную часть обычно следует указывать полностью, а не как «ppt» (что обычно понимается как «частей на триллион »). Его также можно обозначать знаком промилле (‰). Однако обратите внимание, что в определенных дисциплинах, таких как океанография, а также в учебных упражнениях, используется аббревиатура «ppt». «Одна часть на тысячу» означает одну часть на 1000 (10 3 ) частей и значение 10 −3 . Это эквивалентно примерно девяноста секундам одного дня.
  • Одна часть на десять тысяч обозначается знаком пермириад (‱). Хотя в науке это редко используется (вместо этого обычно используется ppm), одна пермириада имеет однозначное значение: одна часть на 10 000 (10 4 ) частей и значение 10 −4 . Это эквивалентно примерно девяти секундам в течение одного дня.
    Напротив, в финансах базисный пункт обычно используется для обозначения изменений или различий между процентными процентными ставками (хотя его также можно использовать и в других случаях, когда желательно выражать количества в сотых долях процента). Например, изменение процентной ставки с 5,15% годовых до 5,35% годовых можно обозначить как изменение на 20 базисных пунктов (годовых). Как и в случае с процентными ставками, слова «годовые» (или «годовые») часто опускаются. В этом случае базисной точкой является величина размерностью (время −1 ). [2]
  • Одна часть на сто тысяч , процент милле ( пкм ) или миллипроцент обозначает одну часть на 100 000 (10 5 ) частей и значение 10 −5 . Он обычно используется в эпидемиологии для измерения уровня смертности, преступности и заболеваемости, а также в ядерном реакторостроении как единица реактивности. В измерении времени это эквивалентно примерно 5 минутам в году; при измерении расстояния это эквивалентно погрешности в 1 см на километр пройденного расстояния.

  • Одна часть на миллиард ( ppb ) означает одну часть на 1 000 000 000 (10 9 ) частей и значение 10 −9 . Это эквивалентно примерно трем секундам за столетие .

  • Одна часть на триллион ( ppt ) обозначает одну часть на 1 000 000 000 000 (10 12 ) частей и значение 10 −12 . Это эквивалентно примерно тридцати секундам на каждый миллион лет.

  • Одна часть на квадриллион ( ppq ) обозначает одну часть на 1 000 000 000 000 000 (10 15 ) частей и значение 10 −15 . Это эквивалентно примерно двум с половиной минутам увеличения возраста Земли (4,5 миллиарда лет). Хотя измерения на уровне ppq относительно редко встречаются в аналитической химии, иногда проводятся. [3]

Хотя Международное бюро мер и весов (международная организация по стандартизации, известная также под своими французскими инициалами BIPM) признает использование обозначений «части на единицу», формально оно не является частью Международной системы единиц (СИ). [1] Обратите внимание, что хотя « процент » (%) формально не является частью СИ, как BIPM, так и Международная организация по стандартизации (ISO) придерживаются позиции, что «в математических выражениях международно признанный символ % (процент) может использоваться с СИ представляет число 0,01 дюйма для безразмерных величин. [1] [4] По данным IUPAP , «постоянным источником раздражения сторонников единиц измерения является продолжающееся использование процентов, частей на миллион, частей на миллиард и частей на миллион». [5] Хотя выражения, соответствующие стандарту SI в качестве альтернативы следует использовать , обозначение частей на единицу, тем не менее, по-прежнему широко используется в технических дисциплинах. Основные проблемы с обозначением частей на единицу изложены ниже.

Длинные и короткие весы

[ редактировать ]

Поскольку названные числа, начинающиеся с « миллиарда », имеют разные значения в разных странах, BIPM предлагает избегать использования «ppb» и «ppt», чтобы избежать недоразумений. США Национальный институт стандартов и технологий (NIST) занимает жесткую позицию, заявляя, что «зависящие от языка термины [...] неприемлемы для использования с СИ для выражения значений величин». [6]

Тысяча против триллиона

[ редактировать ]

Хотя «ppt» обычно означает «части на триллион», иногда оно означает «части на тысячу». Если значение «ppt» не определено явно, его необходимо определять из контекста. [ нужна ссылка ]

Массовая доля по сравнению с мольной долей по сравнению с объемной долей

[ редактировать ]

Другая проблема, связанная с обозначением частей на единицу, заключается в том, что они могут относиться к массовой доле , мольной доле или объемной доле . Поскольку обычно не указывается, какое количество используется, лучше записать единицы измерения, например, кг/кг, моль/моль или м. 3 3 , хотя все они безразмерны. [7] Разница весьма существенна при работе с газами, и очень важно указать, какое количество используется. Например, коэффициент преобразования между массовой долей 1 ppb и мольной долей 1 ppb составляет около 4,7 для парникового газа CFC-11 в воздухе. Для объемной доли к обозначению частей на единицу иногда добавляется суффикс «V» или «v» (например, ppmV, ppbv, pptv). [8] [9] Однако ppbv и pptv также часто используются для мольных долей (которые идентичны объемной доле только для идеальных газов).

Чтобы отличить массовую долю от объемной доли или мольной доли, к аббревиатуре иногда добавляют букву «w» (обозначающую «вес») (например, ppmw, ppbw). [10]

Использование обозначения частей на единицу, как правило, четко фиксировано в каждой конкретной отрасли науки, но часто несовместимо с его использованием в других областях, что заставляет некоторых исследователей предполагать, что их собственное использование (масса/масса, моль/ моль, объем/объем, масса/объем или другие) верны, а другие значения неверны. Это предположение иногда приводит к тому, что они не указывают детали собственного использования в своих публикациях, и поэтому другие могут неправильно истолковать их результаты. Например, электрохимики часто используют объем/объем, в то время как инженеры-химики могут использовать массу/массу, а также объем/объем, в то время как химики , область охраны труда и область допустимого предела воздействия (например, разрешенный газа предел воздействия в воздухе ) могут используйте массу/объем. К сожалению, во многих академических публикациях, в остальном превосходных, не указывается использование нотации частей, что раздражает некоторых читателей, особенно тех, кто не является экспертом в конкретных областях этих публикаций, поскольку оно означает, может означать что угодно. [ нужна ссылка ]

Выражения, соответствующие стандарту SI

[ редактировать ]

Единицы, соответствующие стандарту SI, которые можно использовать в качестве альтернативы, показаны в таблице ниже. Выражения, которые МБМВ явно не признает подходящими для обозначения безразмерных величин в системе СИ, помечаются знаком ! .

Обозначения безразмерных величин
Мера И
единицы
Именованный
соотношение частей на единицу
(короткий масштаб)
Частей на
аббревиатура
или символ
Стоимость в
научный
обозначение
Штамм ... 2 см / м 2 части на сотню     2% [11] 2 × 10 −2
Чувствительность... 2 m V/V 2 части на тысячу 2 ‰ ! 2 × 10 −3
Чувствительность... 0.2 mV/V 2 части на десять тысяч 2 ‱ ! 2 × 10 −4
Чувствительность... 2 мкВ 2 части на миллион 2 частей на миллион 2 × 10 −6
Чувствительность... 2 н В/В 2 части на миллиард ! 2 части на миллиард ! 2 × 10 −9
Чувствительность... 2 p V/V 2 части на триллион ! 2 ппт ! 2 × 10 −12
Массовая доля... 2 мг/кг 2 части на миллион 2 частей на миллион 2 × 10 −6
Массовая доля... 2 мкг/кг 2 части на миллиард ! 2 части на миллиард ! 2 × 10 −9
Массовая доля... 2 нг/кг 2 части на триллион ! 2 ппт ! 2 × 10 −12
Массовая доля... 2 пг/кг 2 части на квадриллион ! 2 человека ! 2 × 10 −15
Объемная доля... 5,2 мкл/л 5,2 частей на миллион 5,2 частей на миллион 5.2 × 10 −6
Мольная доля... 5,24 мкмоль/моль 5,24 частей на миллион 5,24 частей на миллион 5.24 × 10 −6
Мольная доля... 5,24 нмоль/моль 5,24 частей на миллиард ! 5,24 частей на миллиард ! 5.24 × 10 −9
Мольная доля... 5,24 пмоль/моль 5,24 частей на триллион ! 5,24 п.п. ! 5.24 × 10 −12
Стабильность... 1 (мкА/А)/ мин 1 часть на миллион в минуту 1 млн/мин 1 × 10 −6 /мин
Смена... 5 нОм/Ом 5 частей на миллиард ! 5 частей на миллиард ! 5 × 10 −9
Неопределённость в... 9 мкг/кг 9 частей на миллиард ! 9 частей на миллиард ! 9 × 10 −9
Смена... 1 нм/м 1 часть на миллиард ! 1 часть на миллиард ! 1 × 10 −9
Штамм... 1 мкм/м 1 часть на миллион 1 часть на миллион 1 × 10 −6
Температурный коэффициент ... 0,3 (мкГц/Гц)/°C 0,3 части на миллион на °C 0,3 частей на миллион/°C 0.3 × 10 −6 /°С
Изменение частоты... 0.35 × 10 −9 ƒ 0,35 части на миллиард ! 0,35 частей на миллиард ! 0.35 × 10 −9

Обратите внимание, что обозначения в столбце «Единицы СИ» выше по большей части являются безразмерными величинами ; то есть единицы измерения учитываются в выражениях типа «1 нм/м» (1 нм / м = 1 × 10 −9 ), поэтому отношения представляют собой чисто числовые коэффициенты со значениями меньше 1.

Уно (предлагаемая безразмерная единица измерения)

[ редактировать ]

Из-за громоздкости выражения определенных безразмерных величин в соответствии с рекомендациями SI Международный союз теоретической и прикладной физики (IUPAP) в 1999 году предложил принять специальное название «uno» (символ: U) для обозначения числа 1 в безразмерных количествах. . [5] В 2004 году в отчете Международного комитета мер и весов (CIPM) говорилось, что реакция на предложение ООН «была почти полностью отрицательной», а основной сторонник «рекомендовал отказаться от этой идеи». [12] На сегодняшний день ООН не принята ни одной организацией по стандартизации .

  1. ^ Это упрощенное объяснение. Лазерные дальномеры обычно имеют «зернистость» измерения от одного до десяти миллиметров; таким образом, полная характеристика точности измерения расстояния может выглядеть следующим образом: «Точность ±(1 мм + 1 ppm)». Следовательно, в этом примере измерение расстояния всего в несколько метров все равно будет иметь точность ±1 мм.
  2. ^ В конкретном случае коэффициента теплового расширения переход на дюймы (одна из общепринятых единиц измерения в США ) обычно также сопровождается изменением на градусы по Фаренгейту . Поскольку температурный интервал величиной с Фаренгейта составляет всего лишь 5 / 9 интервала Цельсия, значение обычно выражается как 10,4 (мкдюйм / дюйм ) /°F, а не 18,7 (мкдюйм / дюйм ) /°C.

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б с «Указание значений безразмерных величин или величин единичной размерности» . БИПМ . § 5.3.7.
  2. ^ «Базисные баллы (БПС)» . Институт корпоративных финансов .
  3. ^ Измерения диоксина обычно проводятся на уровне ниже -ppq. Агентство по охране окружающей среды США (EPA) в настоящее время устанавливает жесткий предел содержания диоксинов в питьевой воде в 30 частей на единицу, но однажды рекомендовало добровольный предел в 0,013 частей на единицу. Кроме того, радиоактивные загрязнения в питьевой воде, которые количественно оцениваются путем измерения их радиации, часто указываются в единицах ppq; 0,013 ppq эквивалентно толщине листа бумаги по сравнению с путешествием в 146 000 кругосветных поездок.  
  4. ^ Количества и единицы измерения . Часть 0: Общие принципы , ISO 31-0:1992.
  5. ^ Jump up to: а б Петли, Брайан В. (сентябрь 1998 г.). «Отчет о недавней деятельности комитета от имени IUPAP Генеральной ассамблее IUPAP 1999 года» . Архивировано из оригинала 15 августа 2017 г. Проверено 15 августа 2017 г.
  6. ^ NIST: Правила и соглашения о стиле для выражения значений величин: 7.10.3 ppm, ppb и ppt .
  7. ^ Шварц, SE; Варнек, П. (1995). «Единицы для использования в химии атмосферы (Рекомендации ИЮПАК 1995 г.)» (PDF) . Чистая и прикладная химия . 67 (8–9): 1377–1406. дои : 10.1351/pac199567081377 . S2CID   7029702 .
  8. ^ «Онлайн-инструменты EPA для расчета оценки объекта: преобразование внутреннего воздушного блока» . Агентство по охране окружающей среды .
  9. ^ Бейчок, Милтон Р. (2005). «Преобразования и формулы для моделирования рассеяния воздуха». Основы рассеивания дымовых газов (4-е изд.). Милтон Р. Бейчок. ISBN  0964458802 .
  10. ^ «Единицы» . Введение в зеленую инженерию. Университет Вирджинии . 23 августа 2012 г.
  11. ^ Согласно брошюре BIPM SI, раздел 5.3.7 , «Когда используется [символ процента], число и символ % разделяются пробелом». Эта практика не получила должного распространения в отношении символа %, Википедии противоречит Руководству по стилю и здесь не наблюдается.
  12. ^ Консультативный комитет по подразделениям (13–14 мая 2004 г.). «Отчет о 16-м заседании (13–14 мая 2004 г.) Международного комитета мер и весов Международного бюро мер и весов» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 10 марта 2014 г.
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: ea7d1c3b6db2bede29a496199c7fdba4__1715984280
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/ea/a4/ea7d1c3b6db2bede29a496199c7fdba4.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Parts-per notation - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)