PPM steht für „parts per million“. Ug steht für Mikrogramm. Ein Mikrogramm entspricht einem Millionstel Gramm. Teile pro Million ist eine andere Art von Dichtemaß, das einen Molekültyp mit der Anzahl aller Moleküle im selben Volumen vergleicht. Die Unterscheidung zwischen den beiden Dichtemaßen lässt sich an einer Umrechnung der Kohlendioxiddichte von einer Dichtemaßeinheit in die andere veranschaulichen. Beachten Sie, dass die Umrechnung nicht einfach eine Multiplikation mit einem Faktor ist. Die Umrechnung ist stattdessen temperatur- und druckabhängig.
Angenommen, der Ort, an dem die Messung vorgenommen wurde, befindet sich bei Standarddruck und -temperatur (SPT). SPT ist 0 Grad Celsius (oder 273 Grad Kelvin) und 1 Atmosphäre (atm) Gasdruck. Eine Druckatmosphäre entspricht etwa 14,8 Pfund pro Quadratzoll (PSI), dem Atmosphärendruck auf Meereshöhe (mehr oder weniger).
Bestimmen Sie die Molzahl an diesem Messpunkt in beispielsweise einem Liter Luft und gehen Sie davon aus, dass sich das Gas wie ein ideales Gas verhält. Diese Annahme ermöglicht es Ihnen, die ideale Gasgleichung PV=nRT zu verwenden. Für Uneingeweihte steht P für Druck, V für Volumen, n für die Anzahl der Mole (mol; eine Einheit zum Zählen von Molekülen) und R ist eine Proportionalitätskonstante. T steht für die absolute Temperatur und wird daher in Grad Kelvin (K) gemessen. Wenn P in Atmosphären (atm) und V in Litern (L) angegeben ist, dann ist R gleich 0,08206 L_atm/K_mol.
Im obigen Beispiel wird PV=nRT zu 1 atm_1 L = n (0,08206 L_atm/K*mol) 273K. Die Einheiten heben sich auf und ergeben n = 0,04464 Mol.
Wenden Sie die Avagadro-Zahl auf die Molzahl an, um die Anzahl der Luftmoleküle im interessierenden Volumen zu ermitteln. Avagadros Zahl ist in wissenschaftlicher Schreibweise 6.022x10^23 Moleküle pro Mol, wobei sich das Caret ^ auf die Potenzierung bezieht.
Um mit dem CO2-Beispiel fortzufahren, bezieht sich n = 0,04464 Mol auf 0,04464 x 6,022 x 10^23 = 2,688 x 10^22 Moleküle.
Um mit dem CO2-Beispiel fortzufahren, ist das Molgewicht von CO2 die Summe aus dem Molgewicht von einatomigem Kohlenstoff plus dem Doppelten Molgewicht von einatomigem Sauerstoff, das 12,0 bzw. 16,0 Gramm pro Mol beträgt (das Sie in den meisten Perioden finden können). Diagramm). CO2 hat also ein Molgewicht von 44,0 g/mol. 1,69x10^-5 Mol CO2 entsprechen also 7,45x10^-4 Gramm.
Um mit dem CO2-Beispiel fortzufahren, wurde das Volumen in Schritt 3 mit 1 Liter angegeben. Sie haben also 7,45x10^-4 Gramm pro Liter. Das sind 0,000745 g/l oder 745 ug pro Liter (gerade durch Multiplikation von 0,000745 mit einer Million). Es gibt tausend Liter pro Kubikmeter. Die Dichte beträgt also 745.000 ug pro Kubikmeter. Dies ist Ihre letzte Antwort.
Verweise
- Chemie; Raymond Chang; 1985
Tipps
- Zusammengefasst lauteten die Berechnungen PPM x [P/(T*R)] x Molgewicht x 1000. (V wurde gleich 1 gesetzt, ohne die Allgemeingültigkeit zu verlieren.)
Warnungen
- Achten Sie bei Ihren eigenen Berechnungen darauf, dass zu Beginn dieser Berechnungen Annahmen über Druck und Temperatur gemacht wurden, die möglicherweise nicht auf Ihre Situation zutreffen.
Über den Autor
Der akademische Hintergrund von Paul Dohrman liegt in Physik und Wirtschaftswissenschaften. Er verfügt über berufliche Erfahrung als Pädagoge, Hypothekenberater und Unfallaktuar. Seine Interessen umfassen Entwicklungsökonomie, technologiebasierte Wohltätigkeitsorganisationen und Angel Investing.
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