Hitusen tarkkuudella

19.5.2011 | Antti Moilanen

Toisaalta kemistin ja monen muun luonnontieteilijän kannalta hyppysellinen on melko suuri ja toisaalta hyvin epämääräinen määrä ainetta. Määrän tarkastelun kannalta usein massaa tärkeämpää on tarkastella massasuhteita; lapiollinen suolaa ei erotu kaivoksen mittakaavassa, mutta keitossa se erottuu makunsa lisäksi myös määränsä puolesta.

Elintarvike- ja lääkepakkauksia tarkastelemalla löytää erilaisia pitoisuusmerkintöjä, kuten μg 100 grammassa, mg grammassa jne. Nämä merkinnät kertovat paljonko jotain ainesosaa on suhteessa koko tuotteen massaan. Pitoisuustiedot ovat monesti todella tärkeitä ja käyttökelpoisia; niiden perusteella lasketaan esimerkiksi onko metalliesiintymä riittävän rikas hyödynnettäväksi ja mikä on sopiva lääkeannos 65 kiloa painavalle potilaalle.

Eri tarpeista riippuen pitoisuudet pitää määrittää eri tarkkuuksilla. Kun kotileipurille riittää raaka-aineiden oikea suhde puolen desin tarkkuudella, elektroniikkateollisuudessa ja erityisesti puolijohdeteollisuudessa pyritään jopa gramman miljoonasosan tarkkuuteen.

Kemiassa pienten pitoisuuksien määrittämistä kutsutaan hivenaineanalytiikaksi. Kemistille hivenainepitoisuudet ovat välillä 0,001 – 1 mikrogrammaa grammassa ja ultrahivenainepitoisuudet alle 0,001 mikrogrammaa grammassa näytettä. Mikrogramman ollessa gramman miljoonasosa, voidaan jo puhua melko pienistä pitoisuuksista.

Miljoonasosien (ppm –parts per million) tai jopa miljardisosien (ppt –parts per trillion) pitoisuuksia pystytään mittaamaan uusilla mittatekniikoilla, mutta tulosten luotettavuuden kannalta on huomioon otettava monia asioita. Näin pieniä pitoisuuksia määritettäessä pelkkä huoneilmassa laskeutuva pöly sotkee tuloksia puhumattakaan analyysin tekijän käyttämän kosmetiikan vaikutuksista. Häiriöiden välttämiseksi on suunniteltu erilaisia puhdastiloja ja monivaiheisia välineiden puhdistusmenetelmiä. Moninaisista likaantumisen estämiseen tähtäävistä puhdastilajärjestelyistä löytyy netistä tietoa mm. hakusanoilla ”puhdastila” ja ”clean room”.