PPM znamená „části na milion“. Ug znamená mikrogramy. Mikrogram se rovná miliontině gramu. Části na milion je jiný druh míry hustoty, který porovnává jeden typ molekuly s počtem všech molekul ve stejném objemu. Rozdíl mezi dvěma měřeními hustoty lze ilustrovat převodem hustoty oxidu uhličitého z jedné jednotky měření hustoty na druhou. Všimněte si, že převod není jednoduchá záležitost vynásobení jedním faktorem. Převod je místo toho závislý na teplotě a tlaku.
Předpokládejme také, že místo, kde byla odečtena hodnota, je při standardním tlaku a teplotě (SPT). SPT je 0 stupňů Celsia (nebo 273 stupňů Kelvina) a 1 atmosféra (atm) tlaku plynu. Atmosféra tlaku se rovná asi 14,8 liber na čtvereční palec (PSI), což je atmosférický tlak na úrovni moře (více či méně).
Určete, jaký je molární počet, řekněme, v litru vzduchu na tomto místě měření, a vytvořte rozumný předpoklad, že se plyn chová jako ideální plyn. Tento předpoklad umožňuje použít rovnici ideálního plynu, PV = nRT. Pro nezasvěcené P znamená tlak, V objem, n počet molů (mol; jednotka pro počítání molekul) a R je konstanta proporcionality. T je pro absolutní teplotu, a proto se měří ve stupních Kelvina (K). Pokud P je v atmosféře (atm) a V je v litrech (L), pak R se rovná 0,08206 L_atm / K_mol.
Pokračováním výše uvedeného příkladu se PV = nRT stane 1 atm_1 L = n (0,08206 L_atm / K * mol) 273K. Jednotky se zruší a dají n = 0,04464 molů.
Aplikujte číslo Avagadra na molární počet, abyste zjistili počet molekul vzduchu v požadovaném objemu. Avagadrovo číslo je podle vědecké notace 6,022x10 ^ 23 molekul na mol, kde stříška ^ odkazuje na umocňování.
Pokračujeme příkladem CO2, n = 0,04464 mol znamená 0,04464x6,022x10 ^ 23 = 2,688x10 ^ 22 molekul.
Pokračováním příkladu CO2 je molární hmotnost CO2 součtem molární hmotnosti monatomického uhlíku plus dvojnásobek molární hmotnost monatomického kyslíku, která je 12,0 a 16,0 gramů na mol (kterou najdete na většině periodických schéma). CO2 má tedy molární hmotnost 44,0 g / mol. Takže 1,69x10 ^ -5 mol CO2 se rovná 7,45x10 ^ -4 gramů.
Pokračováním příkladu CO2 byl objem v kroku 3 specifikován jako 1 litr. Takže máte 7,45 x 10 ^ -4 gramů na litr. To je 0,000745 g / l, neboli 745 ug na litr (zjištěno pouhým vynásobením 0,000745 milionem). Na kubický metr připadá tisíc litrů. Hustota se tedy stává 745 000 ug na metr krychlový. Toto je vaše konečná odpověď.
Reference
- Chemie; Raymond Chang; 1985
Tipy
- Souhrnně byly výpočty PPM x [P / (T * R)] x molární hmotnost x 1000. (V byla nastavena na 1, bez ztráty obecnosti.)
Varování
- Při provádění vlastních výpočtů buďte opatrní, že na začátku těchto výpočtů byly předpoklady o tlaku a teplotě, které se na vaši situaci nemusí vztahovat.
o autorovi
Akademické vzdělání Paula Dohrmana je ve fyzice a ekonomii. Má profesionální zkušenosti jako pedagog, hypoteční poradce a pojistný matematik. Mezi jeho zájmy patří rozvojová ekonomika, charitativní organizace založené na technologiích a andělské investice.
Fotografické kredity
Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images