PPM significa "partes por millón". Ug significa microgramos. Un microgramo equivale a una millonésima parte de un gramo. Partes por millón es un tipo diferente de medida de densidad, que compara un tipo de molécula con el recuento de todas las moléculas en el mismo volumen. La distinción entre las dos medidas de densidad se puede ilustrar con una conversión de la densidad del dióxido de carbono de una unidad de medida de densidad a la otra. Tenga en cuenta que la conversión no es una simple cuestión de multiplicar por un factor. En cambio, la conversión depende de la temperatura y la presión.
Suponga también que el lugar donde se tomó la lectura está a presión y temperatura estándar (SPT). SPT es 0 grados Celsius (o 273 grados Kelvin) y 1 atmósfera (atm) de presión de gas. Una atmósfera de presión equivale a unas 14,8 libras por pulgada cuadrada (PSI), la presión atmosférica al nivel del mar (más o menos).
Determine cuál es el recuento molar en, digamos, un litro de aire en este punto de medición, asumiendo razonablemente que el gas se comporta como un gas ideal. Esta suposición le permite utilizar la ecuación del gas ideal, PV = nRT. Para los no iniciados, P representa la presión, V el volumen, n el número de moles (mol; una unidad para contar moléculas) y R es una constante de proporcionalidad. T es la temperatura absoluta y, por lo tanto, se mide en grados Kelvin (K). Si P está en atmósferas (atm) y V está en litros (L), entonces R es igual a 0.08206 L_atm / K_mol.
Continuando con el ejemplo anterior, PV = nRT se convierte en 1 atm_1 L = n (0.08206 L_atm / K * mol) 273K. Las unidades se cancelan para dar n = 0.04464 moles.
Aplique el número de Avagadro al recuento molar para encontrar el número de moléculas de aire en el volumen de interés. El número de Avagadro es, en notación científica, 6.022x10 ^ 23 moléculas por mol, donde el signo de intercalación ^ se refiere a exponenciación.
Continuando con el ejemplo de CO2, n = 0.04464 moles se refiere a 0.04464x6.022x10 ^ 23 = 2.688x10 ^ 22 moléculas.
Continuando con el ejemplo del CO2, el peso molar del CO2 es la suma del peso molar del carbono monoatómico más el doble del peso molar de oxígeno monoatómico, que son 12,0 y 16,0 gramos por mol respectivamente (que puede encontrar en la mayoría de los periódicos gráfico). Entonces el CO2 tiene un peso molar de 44.0 g / mol. Entonces, 1.69x10 ^ -5 moles de CO2 equivalen a 7.45x10 ^ -4 gramos.
Continuando con el ejemplo de CO2, el volumen se especificó como 1 litro en el paso 3. Entonces tienes 7.45x10 ^ -4 gramos por litro. Eso es 0,000745 g / L, o 745 ug por litro (que se encuentra simplemente multiplicando el 0,000745 por un millón). Hay mil litros por metro cúbico. Entonces la densidad se convierte en 745,000 ug por metro cúbico. Esta es tu respuesta final.
Referencias
- Química; Raymond Chang; 1985
Consejos
- En resumen, los cálculos fueron PPM x [P / (T * R)] x peso molar x 1000. (V se fijó en 1, sin pérdida de generalidad).
Advertencias
- Cuando haga sus propios cálculos, tenga cuidado de que se hicieron suposiciones sobre la presión y la temperatura al comienzo de estos cálculos que pueden no aplicarse a su situación.
Sobre el Autor
La formación académica de Paul Dohrman es en física y economía. Tiene experiencia profesional como educador, asesor hipotecario y actuario de accidentes. Sus intereses incluyen la economía del desarrollo, las organizaciones benéficas basadas en la tecnología y la inversión ángel.
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