חלקים ל...

חלקים ל־ הוא מינוח המשמש במדע ובהנדסה להצגת שיעורו של רכיב בתוך החומר הכולל. המדידה מוצגת כחלקים למיליון (ppm), חלקים למיליארד (ppb) ,חלקים לטריליון (ppt) וכדומה. כיוון שהמונח מייצג יחס בין שתי יחידות מידה מאותו סוג (למשל מסה חלקי מסה), זהו גודל חסר ממד. חלקים למאה קרויים בדרך כלל אחוז (%), וחלקים לאלף קרויים בדרך כלל פרומיל (‰).

בכימיה משמש המונח להצגת ריכוז – שיעורו של רכיב בתערובת או בתמיסה בתוך החומר הכולל. הריכוז נמדד לפי משקל, נפח או מספר המולקולות. במדידה לפי משקל, שיעור של חלק אחד למיליון פירושו קיום מיליגרם אחד של הרכיב בתוך קילוגרם אחד של החומר הכולל. דוגמאות:

• די בכמויות זעירות של גלוטן (מעל 20 חלקים למיליון) ליצירת נזק בריאותי לחולי צליאק.
• שאיפת אמוניה בריכוז העולה על 25–35 חלקים למיליון עשויה לגרום לנזק חמור לריאות ואף למוות.
• רמת הפחמן הדו־חמצני באטמוספירה היא 401.85ppm (נכון לדצמבר 2015), כלומר 401.85 מולקולות של פחמן דו־חמצני לכל מיליון מולקולות באוויר (המדידה כאן נעשית במולקולות ולא בגרמים).

בפיזיקה ובהנדסה משמש המונח להצגת יחסים נוספים. כאשר מוט מתכת מתארך ב־1.2 מיקרון (מיקרומטר) למטר בעקבות עליית הטמפרטורה שלו במעלת צלזיוס אחת, הדבר מסומן ${\displaystyle \alpha =1.2\ ppm/^{\circ }\!C}$.

הלשכה הבינלאומית למידות ולמשקלות מכירה בשימוש במושג "חלקים ל־", אך הוא אינו חלק ממערכת היחידות הבינלאומית (SI). הלשכה ממליצה שלא להשתמש במושג ppb, משום שלמספר ביליון שתי משמעויות שונות ושלא להשתמש בקיצור ppt, משום שהאות t מייצגת באנגלית את המספרים אלף וטריליון, ולכן יוצרת אי־בהירות.^[1]

לעיתים לא ברורה המשמעות המדויקת של חלקים למיליון. במשפט "שאיפת אמוניה בריכוז העולה על 25–35 חלקים למיליון עשויה לגרום לנזק חמור לריאות ואף למוות", למשל, לא ברור האם הריכוז נמדד בגרמים או במספר מולקולות.

עקב הבעיות הללו, המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה שולל כליל את השימוש בטרמינולוגיה זו, ומורה להשתמש במקומה ביחידות מידה של מערכת SI, לציין למשל "רגישות של שני ננוגרם לקילוגרם", ולא "רגישות של שני חלקים לטריליון".^[2]

כאמור, המושג "חלקים ל־" הוא גודל חסר ממד. לפיכך השימוש בו לציון ריכוז שיש בו ממדים שגוי לחלוטין. לדוגמה, אין להציג את ריכוז הכספית באוויר, שהוא 0.6 ננוגרם (יחידת משקל) לליטר (יחידת נפח), כ־0.6 חלקים לטריליון.

הערות שוליים

1. Stating values of dimensionless quantities, or quantities of dimension one, International Bureau of Weights and Measures (BIPM)
2. ppm, ppb, and ppt, NIST Guide to the SI