Ppm

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Description

Une partie par million (abrégé en ppm) est un terme fréquemment utilisé par les scientifiques (toxicologie, chimie, métallurgie, électronique, géochimie, les amateurs de whisky pour les whisky tourbés, de Islay par ex., etc.) malgré une rigueur discutable.

Au sens strict, une ppm correspond à un rapport de 10^-6, soit, par exemple, un milligramme par kilogramme ; au sens large, une ppm correspond à milligramme par litre : dans ce cas il s’agit d’un double abus de langage, d’une part, parce que le litre (unité de volume) n’est pas équivalent au kilogramme (unité de masse) et, d’autre part, parce que le litre n’est pas rigoureusement identique à l’unité du système international de volume, le décimètre cube (dm³) (la Douzième Conférence générale des poids et mesures recommande que le nom de litre ne soit pas utilisé pour exprimer les résultats des mesures de volume de haute précision.). En outre, la ppm n’est pas une concentration mais un rapport, c’est-à-dire un quotient sans dimension, à l’instar d’un pourcentage.

Taux de défaillance

Dans le domaine de la qualité, notamment dans le secteur automobile, la ppm est habituellement utilisée comme indicateur du niveau qualité. Il mesure le nombre de pièces non-conformes par millions de pièces produites. 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, le calcul des « capabilités process » (Cpk, Ppk,...), etc.

Électronique

En électronique la ppm est fréquemment utilisée 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.

En géologie et plus précisément en géochimie, la ppm est un rapport massique correspondant généralement à un millionième de gramme. Elle est très courante pour mesurer l'abondance d'un élément trace. Elle 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)

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

Notes et références