Výsledky znečišťujících látek ne vždy používají stejné jednotky. Porovnání zpráv, když jsou výsledky zobrazeny v ppm, mg / m3 nebo ppmv může být náročné. Konverze mezi těmito jednotkami však vyžaduje jen několik kroků a malou znalost pozadí.
Definování pojmu: PPM
Zkratkappmznamená části na milion. Jedna část na milion znamená jednu částici látky mezi miliony celkových částic. Části na milion se týká počtu částic v kapalině, ať už jde o plyn nebo kapalinu. Celá zkratka by měla býtppmvnebo části na milion objemu, ale zprávy často snižují v, aby se změnily z ppmv na ppm.
V půdě se částmi na milion rozumí části na milion hmotnosti, zkráceněppmmnebo ppmm. V plynech se počet dílů na milion rovná počtu molů materiálu (jeden mol látky se rovná 6,022x10)23 jednotky látky). Když je hladina oxidu uhličitého v atmosféře označena jako 409 ppm, obsahuje atmosféra 409 molů oxidu uhličitého v milionu molů vzduchu.
Reverzní přeměna z molů na části na milion (mol na ppm) znamená, že počet molů na milion molů látky se rovná částem na milion.
Části na milion, bezrozměrné množství a měření, popisuje velmi malé koncentrace materiálu ve vzduchu nebo v kapalinách. I menší množství lze označit jako části na miliardu (ppb). Zkratku ppt lze použít, alepptmůže znamenat části na tisíc nebo části na bilion.
Definování pojmu: Tlak par
Tlak páryse týká tlaku páry (plynu) nad jeho kapalnou nebo pevnou fází, když jsou oba v uzavřené nádobě v rovnováze. Rovnováha nastává, když se počet odpařujících se atomů nebo molekul rovná počtu atomů nebo molekul kondenzujících zpět na kapalinu nebo pevnou látku.
Tlak par se mění přímo s teplotou. Při zvyšování teploty se zvyšuje tlak par a při snižování teploty se snižuje tlak par. Tlak páry se měří pomocí rtuťového manometru.
Když jsou obě strany manometru otevřené, sloupec rtuti v trubici manometru ve tvaru U bude mít stejnou výšku v každé svislé části trubice. Na jedné straně tuby je připevněna uzavřená nádoba obsahující testovaný materiál. Jak se zvyšuje tlak par v uzavřené nádobě, tlak z páry tlačí kolonu rtuti, která poté stoupá na otevřené straně trubice.
Když se tlak par stabilizuje, rozdíl v úrovních rtuti na obou stranách manometru ukazuje tlak par uváděný v milimetrech rtuti (mmHg nebo torr).
Částečný tlak
Tlak páry se měří, pokud je přítomen pouze jeden druh plynu. Parciálním tlakem se rozumí tlak jednoho plynu ve směsi plynů. Například když osoba vybuchne balón, balón obsahuje několik různých plynů, včetně oxidu uhličitého, kyslíku, dusíku, argonu a vodní páry. Každý z těchto plynů vyvíjí parciální tlak proti balónu. Kombinované parciální tlaky udržují balón nafouknutý.
Typické jednotky pro podávání zpráv
Zprávy o životním prostředí používají různé jednotky na základě materiálu ze vzorku. Půdní testy uvádějí test jako miligramy (mg) na kilogram (kg) nebo části na milion na základě hmotnosti (ppmm, také psané ppmm). Výsledky vody se uvádějí v miligramech (mg) na litr (l nebo l) na základě hmotnosti znečišťující látky v objemu vody. Znečištění vody lze označit také jakokrtci(také psáno jako mol) znečišťující látky na litr v objemu vody, představované M. Výsledky vzduchu uvádějí výsledky testu jako miligramy na metr krychlový nebo díly na milion na základě objemu (ppmv, také psáno jako ppm)proti).
Výpočet koncentrace plynu: mmHg na ppm
Chcete-li převést z milimetrů rtuti na části na milion (mmHg na ppm), použijte vzorec díly na milion (ppm) se rovná tlaku par měřeno v milimetrech rtuti (VP v mmHg) děleno atmosférickým tlakem v milimetrech rtuti (PA v mmHg), poté vynásobeno jednou milion (106).
Matematicky rovnice je
ppm = \ frac {VP} {PA} \ krát 10 ^ 6
Například, pokud je aktuální úroveň atmosférického oxidu uhličitého měřena jako 0,311 mmHg, stane se výpočet částí na milion
ppm = \ frac {0,311} {760} \ krát 10 ^ 6 = 409 \ text {ppm}
Chcete-li převést ppm na parciální tlak, uspořádejte rovnici tak, aby se tlak par v milimetrech rtuti rovnal dílů na milion (ppm) vynásobených atmosférickým tlakem (PA), přičemž produkt se dělí jedním milionem (106). Například úroveň atmosférického oxidu uhličitého před průmyslovou revolucí byla asi 280 ppm. Tlak par v té době lze vypočítat jako
VP = \ frac {ppm \ krát PA} {10 ^ 6} = \ frac {280 \ krát 760} {10 ^ 6} = 0,213 \ text {mmHg}
Tyto příklady předpokládají standardní tlak (760 mmHg).
Výpočet koncentrace plynu: ppm až mg / m3
Koncentrace plynu lze uvádět v miligramech na metr krychlový (mg / m3) spíše než části na milion nebo milimetry rtuti. Použijte vzorec díly na milion se rovná 24,45násobku měření v miligramech na metr krychlový, poté vydělte gramovou molekulovou hmotností látky. Periodickou tabulku použijte k vyhledání gramu molekulové hmotnosti (viz Zdroje).
Například oxid uhličitý má gramovou molekulovou hmotnost jednoho atomu uhlíku, 12 plus dva atomy kyslíku, 16x2 = 32, pro celkovou gramovou molekulovou hmotnost 44 (12 + 32). Pokud se oxid uhličitý ve třídě měří na 2 500 mg / m3 a přijatelný oxid uhličitý je 1 100 ppm nebo méně, je učebna bezpečná pro děti? Pomocí vzorce
ppm = \ frac {24,45 \ krát 2 500} {44 = 1 389 \ text {ppm}
1,389 ppm oxidu uhličitého, ukazuje, že hladina oxidu uhličitého není bezpečná.
Číslo 24,45 v rovnici je objem (litry) molu (gram molekulové hmotnosti) plynu nebo páry, když je tlak jedna atmosféra (760 torr nebo 760 mm Hg) a 25 ° C. Chcete-li vypočítat na základě jiného tlaku a / nebo teploty, vložte objem převáděcího faktoru rovný ideální konstantní době teploty plynu v Kelvinech (teplota Celsia plus 273).
