PPM står for "parts per million." Ug står for mikrogram. Et mikrogram svarer til en milliontedel af et gram. Dele pr. Million er en anden slags densitetsmål, der sammenligner en type molekyle med antallet af alle molekyler i samme volumen. Sondringen mellem de to densitetsmål kan illustreres med en omdannelse af kuldioxiddensiteten fra en enhed af densitetsmåling til den anden. Bemærk, at konverteringen ikke er et simpelt spørgsmål om at multiplicere med en faktor. Konverteringen er i stedet temperatur- og trykafhængig.
Antag også, at stedet, hvor aflæsningen blev taget, er ved standardtryk og temperatur (SPT). SPT er 0 grader Celsius (eller 273 grader Kelvin) og 1 atmosfære (atm) gastryk. En trykatmosfære er lig med ca. 14,8 pund pr. Kvadrat tomme (PSI), det atmosfæriske tryk ved havets overflade (mere eller mindre).
Bestem, hvad molærtallet er i, fx en liter luft på dette målepunkt, hvilket gør den rimelige antagelse om, at gassen opfører sig som en ideel gas. Denne antagelse giver dig mulighed for at bruge den ideelle gasligning, PV = nRT. For de uindviede står P for tryk, V for volumen, n for antallet af mol (mol; en enhed til at tælle molekyler), og R er en proportionalitetskonstant. T er for absolut temperatur og måles derfor i grader Kelvin (K). Hvis P er i atmosfærer (atm), og V er i liter (L), er R lig med 0,08206 L_atm / K_mol.
Fortsat med eksemplet ovenfor bliver PV = nRT 1 atm_1 L = n (0,08206 L_atm / K * mol) 273K. Enhederne annullerer for at give n = 0,04464 mol.
Anvend Avagadros nummer på molantalet for at finde antallet af luftmolekyler i det interessevolumen. Avagadros nummer er i videnskabelig notation 6.022x10 ^ 23 molekyler pr. Mol, hvor caret ^ henviser til eksponentiering.
Fortsat med CO2-eksemplet henviser n = 0,04464 mol til 0,04464x6,022x10 ^ 23 = 2,68x10 ^ 22 molekyler.
Fortsat med CO2-eksemplet er molvægten af CO2 summen af molvægten af monatomisk kul plus to gange molær vægt af monatomisk ilt, som er henholdsvis 12,0 og 16,0 gram pr. mol (som du kan finde på de fleste periodiske diagram). Så CO2 har en molvægt på 44,0 g / mol. Så 1,69 x 10 ^ -5 mol CO2 svarer til 7,45 x 10 ^ -4 gram.
Fortsat med CO2-eksemplet blev volumenet specificeret som 1 liter tilbage i trin 3. Så du har 7,45 x 10 ^ -4 gram pr. Liter. Det er 0,000745 g / l eller 745 ug pr. Liter (findes bare ved at gange 0,000745 med en million). Der er tusind liter pr. Kubikmeter. Så tætheden bliver 745.000 ug pr. Kuberet meter. Dette er dit endelige svar.
Referencer
- Kemi; Raymond Chang; 1985
Tips
- Sammenfattende var beregningerne PPM x [P / (T * R)] x molvægt x 1000. (V blev sat lig med 1 uden tab af generalitet.)
Advarsler
- Vær forsigtig, når du foretager dine egne beregninger, at der var antagelser om tryk og temperatur i starten af disse beregninger, der muligvis ikke gælder for din situation.
Om forfatteren
Paul Dohrmans akademiske baggrund er inden for fysik og økonomi. Han har erhvervserfaring som pædagog, pantkonsulent og ulykkesaktuar. Hans interesser inkluderer udviklingsøkonomi, teknologibaserede velgørenhedsorganisationer og engleinvestering.
Fotokreditter
Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images
