Tal como ya se ha expuesto, analizamos dos características de las señales de RMN: la intensidad y la frecuencia. Las frecuencias absolutas  se miden en hercios (Hz - ciclos por segundo) o megahercios (MHz). Hacer referencia a señales medidas se simplifica si todas las medidas de frecuencia se hacen con respecto a una única referencia. La referencia recomendada de la RMN del ¹H es un compuesto químico llamado tetrametilsilano (TMS). En el espectro de ¹H o de ¹³C, el TMS resulta en un único pico fácilmente identificable. Este pico se referencia como cero y las frecuencias de todos los demás picos se indican relativamente a esta frecuencia. Así, podemos hablar de una señal que aparece a 2.5 kHz “por encima” del pico del TMS, mucho más sencillo que citar la frecuencia absoluta de la señal, que sería de 500.1325 MHz.

Referenciar las señales al pico del TMS reduce claramente el número de dígitos necesarios para describir la frecuencia de una señal. Sin embargo, esta expresión se puede simplificar aún más, si se utilizan unidades ppm en lugar de hercios. Las unidades ppm representan las frecuencias como una fracción de la frecuencia de resonancia absoluta, que dependerá de la potencia del imán. La ventaja de las unidades ppm es que las medidas de frecuencia son independientes de la potencia del imán. Esto simplifica en gran medida la comparación de los espectros adquiridos con distintos espectrómetros. Los factores de conversión, que se usan para cambiar de hercios a ppm y viceversa, se muestran en el diagrama siguiente.

La mejor manera de ilustrar la ventaja de utilizar ppm es un ejemplo práctico.

Supongamos que se observa una señal de ¹H a 2.5 kHz por encima del TMS, utilizando una frecuencia portadora (SF01) de 500 MHz. La frecuencia emitida de cualquier señal de RMN es directamente proporcional a la potencia del imán. La misma señal aparecería a 3.0 kHz por encima del TMS en un espectrómetro de 600 MHz, y a 2.0 kHz por encima del TMS en un equipo de 400 MHz. Una única conversión no sería un gran inconveniente, pero esto debe hacerse para cada pico de cada sistema. Ahora consideremos la misma señal pero expresada en unidades ppm.

Frecuencia en Hz dividida por SFO1 = Frecuencia en ppm

Ejemplos:

 

La señal del ¹H se puede describir ahora como situada a 5 ppm “por encima”, o sea a “campo más bajo”, del pico del TMS, independientemente de la frecuencia del espectrómetro.

Usuarios experimentados siempre utilizarán ppm, y los espectros reproducidos en revistas científicas siempre tendrán la escala horizontal graduada en ppm y no en hercios. El lector debe ser consciente de algunas simplificaciones que se han hecho en el ejemplo anterior. El valor de la frecuencia portadora para ¹H en un espectrómetro de 500 MHz no será exactamente 500 MHz. La frecuencia de emisión utilizada en el cálculo de ppm debe ser el valor exacto asignado al parámetro SF01. Del mismo modo, para espectrómetros de 600 MHz y 400 MHz, la expresión de la frecuencia portadora no será exactamente 600 MHz y 400 MHz, respectivamente.

Observe también que un valor positivo de ppm se refiere a una frecuencia mayor que el TMS, y se define como “a campo más bajo” en relación al TMS.