PPT

Les parties par billion (PPT) expriment la concentration d'une substance dans un mélange comme une partie sur mille milliards de parties en masse ou en volume. Dans la fabrication, les PPT se réfèrent généralement à la concentration massique, donc un PPT signifie un gramme de contaminant par mille milliards de grammes de matériau hôte, ou un nanogramme par gramme. Cette unité apparaît le plus souvent lors de la spécification de la pureté des semi-conducteurs, de l'eau ultra-pure, des produits chimiques de spécialité et des gaz d'étalonnage où même des traces de contaminants dégradent les performances ou rendent un produit non conforme.

L'échelle des PPT la rend difficile à visualiser mais utile pour la comparaison. Un PPT équivaut à une goutte d'eau dans une piscine olympique. La fabrication de semi-conducteurs travaille régulièrement à ce niveau : quelques PPT de fer ou de cuivre dans du silicium de haute pureté peuvent créer des défauts dans les grilles de transistors. L'eau ultra-pure pour la microélectronique et la synthèse pharmaceutique est systématiquement spécifiée à ou en dessous de 1 PPT pour les métaux de transition et les composés organiques. Les gaz de référence d'étalonnage pour la surveillance environnementale peuvent être préparés à des concentrations en PPT pour simuler les niveaux de polluants réels.

La mesure des concentrations en PPT nécessite une instrumentation à la limite des capacités analytiques. La spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif (ICP-MS) peut détecter de nombreux éléments à des niveaux de PPT ou sub-PPT, bien que la sensibilité varie selon l'élément et la matrice. Les analyseurs de carbone organique total (COT) peuvent quantifier le carbone dissous à de faibles PPT dans l'eau ultra-pure. L'obtention de mesures fiables en PPT exige un échantillonnage minutieux (récipients sans contamination, protocoles de manipulation) et un étalonnage fréquent des instruments par rapport à des étalons de référence certifiés, car la contamination du blanc peut facilement masquer le signal mesuré.

Les PPT se situent entre les parties par milliard (PPB), qui sont mille fois plus élevées et beaucoup plus courantes dans les travaux industriels sur la qualité de l'air et de l'eau, et les parties par quatrillion (PPQ), qui sont rarement spécifiées car la détection est peu fiable dans la plupart des matrices. Le choix de l'unité reflète à la fois la plage de concentration qui compte pour le produit et les méthodes analytiques qui peuvent réellement vérifier. Les fournisseurs qui revendiquent des performances en PPT pour des applications non critiques citent souvent des limites théoriques plutôt que des capacités démontrées.