PPM означава „части на милион“. Ug означава микрограми. Микрограм е равен на милионна част от грам. Части на милион е различен вид мярка за плътност, сравнявайки един вид молекула с броя на всички молекули в един и същ обем. Разграничението между двете измервания на плътността може да бъде илюстрирано с преобразуване на плътността на въглеродния диоксид от едната единица за измерване на плътността в другата. Имайте предвид, че преобразуването не е просто въпрос на умножаване по един фактор. Вместо това преобразуването зависи от температурата и налягането.
Да предположим също, че мястото, където е направено отчитането, е при стандартно налягане и температура (SPT). SPT е 0 градуса по Целзий (или 273 градуса по Келвин) и 1 атмосфера (атм) налягане на газа. Атмосфера на налягане се равнява на около 14,8 паунда на квадратен инч (PSI), атмосферното налягане на морското равнище (повече или по-малко).
Определете какъв е броят на моларите в, да речем, литър въздух на това място за измерване, като правите обоснованото предположение, че газът се държи като идеален газ. Това предположение ви позволява да използвате уравнението на идеалния газ, PV = nRT. За непосветените P означава налягане, V обем, n броят на бенките (mol; единица за броене на молекули), а R е константа на пропорционалност. T е за абсолютна температура и следователно се измерва в градуси по Келвин (K). Ако P е в атмосфера (atm) и V е в литри (L), тогава R е равно на 0,08206 L_atm / K_mol.
Продължавайки с горния пример, PV = nRT става 1 atm_1 L = n (0,08206 L_atm / K * mol) 273K. Единиците се анулират, за да дадат n = 0,04464 мола.
Приложете числото на Avagadro към броя на моларите, за да намерите броя на молекулите въздух в интересуващия обем. Числото на Avagadro е, в научна нотация, 6,022x10 ^ 23 молекули на мол, където каретата ^ се отнася до степенуване.
Продължавайки с примера за CO2, n = 0,04464 мола се отнася до 0,04464x6,022x10 ^ 23 = 2,688x10 ^ 22 молекули.
Продължавайки с примера за CO2, моларното тегло на CO2 е сумата от моларното тегло на едноатомния въглерод плюс два пъти моларно тегло на едноатомния кислород, които са съответно 12,0 и 16,0 грама на мол (което можете да намерите на повечето периодични диаграма). СО2 има моларно тегло 44,0 g / mol. Така че 1,69x10 ^ -5 мола CO2 се равнява на 7,45x10 ^ -4 грама.
Продължавайки с примера за CO2, обемът беше определен като 1 литър обратно в стъпка 3. Така че имате 7,45x10 ^ -4 грама на литър. Това е 0,000745 g / L, или 745 ug на литър (установено само чрез умножаване на 0,000745 по милион). Има хиляда литра на кубичен метър. Така плътността става 745 000 ug на метър куб. Това е вашият окончателен отговор.
Препратки
- Химия; Реймънд Чанг; 1985
Съвети
- В обобщение, изчисленията са PPM x [P / (T * R)] x моларно тегло x 1000. (V беше зададен равен на 1, без загуба на общ характер.)
Предупреждения
- Бъдете внимателни, когато правите свои собствени изчисления, че в началото на тези изчисления са направени предположения за налягане и температура, които може да не се отнасят за вашата ситуация.
за автора
Академичният опит на Пол Дорман е във физиката и икономиката. Той има професионален опит като преподавател, ипотечен консултант и актюер за произшествия. Неговите интереси включват икономика на развитието, основани на технологии благотворителни организации и ангелски инвестиции.
Снимки Кредити
Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images