Convertisseur ppm ↔ mg/m³ ↔ mg/L
air : C(mg/m³) = ppm × M(g/mol) / Vm(L/mol)
« ppm » ne désigne pas la même chose dans l'air et dans l'eau : dans un gaz c'est une fraction volumique (donc molaire), dans une solution une fraction massique. L'outil traite les deux séparément, air : C(mg/m³) = ppm × M / Vm. Avec le volume molaire calculé à vos conditions de température et de pression ; solution : C(mg/L) = ppm × ρ, avec la masse volumique demandée au lieu d'être supposée égale à 1. Le fameux « ÷ 24,45 » des tables d'hygiène est cette formule figée à 25 °C et 1 atm, et l'outil le montre.
57,244
- Calcul
- C = ppm × M / Vm = 50 × 28,01 ÷ 24,465 = 57,244 mg/m³
Volume molaire 24,465 L/mol aux conditions saisies : c'est lui qui porte la dépendance à la température et à la pression. Le « ÷ 24,45 » des tables d'hygiène est cette même formule figée à 25 °C et 1 atm, inexacte ailleurs.
Dossier scientifique
Ce que l'outil calcule, ce qu'il suppose, où il cesse d'être valable et d'où viennent ses données.
Méthode & formulesair : C(mg/m³) = ppm × M(g/mol) / Vm(L/mol)
air : C(mg/m³) = ppm × M(g/mol) / Vm(L/mol)
volume molaire : Vm = R·T / P
solution : C(mg/L) = ppm(mg/kg) × ρ(kg/L)
R = 8,314 462 618 153 24 J·mol⁻¹·K⁻¹ (exacte depuis le SI 2019)
Dans un gaz, une fraction volumique est aussi une fraction molaire (loi d'Avogadro) : convertir des ppm en masse par volume revient donc à multiplier par la masse molaire et à diviser par le volume qu'occupe une mole. D'où la dépendance à la température et à la pression, portée entièrement par Vm. Dans une solution, ppm est un rapport de masses : 1 ppm = 1 mg/kg par définition, et seule la masse volumique fait le pont vers les mg/L. Les deux calculs n'ont ni les mêmes paramètres ni le même sens physique.
- ppm en volume (ppmv)
- · un volume de gaz polluant pour un million de volumes d'air, à mêmes T et P. C'est l'unité des valeurs limites d'exposition professionnelle et des mesures de qualité de l'air.
- ppm en masse (mg/kg)
- · un milligramme de soluté par kilogramme de solution (pas de solvant). Exact et sans paramètre : c'est le passage aux mg/L qui en demande un.
- Volume molaire (Vm)
- · 24,465 L/mol à 25 °C sous 1 atm ; 22,414 L/mol à 0 °C. C’est la seule grandeur du calcul air qui dépend des conditions, et la raison pour laquelle un facteur figé ne peut pas être universel.
Domaine de validitéLe calcul air suppose le mélange gazeux parfait, excellent pour des polluants dilués aux conditions ambiantes, moins aux très hautes pressions.
Le calcul air suppose le mélange gazeux parfait, excellent pour des polluants dilués aux conditions ambiantes, moins aux très hautes pressions. Les ppm massiques dans un gaz (utilisés dans certains contextes industriels) sont une troisième convention, encore différente : ils se traitent comme une solution, avec la masse volumique du gaz. Aucune valeur limite d'exposition n'est fournie ni suggérée : cet outil convertit, il ne juge pas la conformité réglementaire, qui relève des textes en vigueur dans votre pays.
Piège classique : « 1 ppm = 1 mg/L » et « ÷ 24,45 »Deux raccourcis répandus, vrais seulement dans leurs conditions.
Deux raccourcis répandus, vrais seulement dans leurs conditions. « 1 ppm = 1 mg/L » suppose une masse volumique de 1 kg/L : faux de 2,5 % en eau de mer, bien davantage en saumure ou en solvant organique. « ppm ÷ 24,45 » suppose 25 °C et 1 atm : à 0 °C le volume molaire vaut 22,41 L/mol, soit 9 % d'écart sur le résultat, et en altitude. La pression change encore la donne. L'outil demande les conditions plutôt que de les supposer, et affiche le Vm obtenu pour que l'écart soit visible.