PPM znači "dijelovi na milijun". Ug označava mikrograme. Mikrogram je jednak milijunti dio grama. Dijelovi na milijun različite su vrste mjere gustoće, uspoređujući jednu vrstu molekule s brojem svih molekula u istom volumenu. Razlika između dvije mjere gustoće može se ilustrirati pretvaranjem gustoće ugljičnog dioksida iz jedne jedinice mjerenja gustoće u drugu. Imajte na umu da pretvorba nije jednostavno pomnožiti s jednim faktorom. Umjesto toga, pretvorba ovisi o temperaturi i tlaku.
Pretpostavimo također da je mjesto očitanja pod standardnim tlakom i temperaturom (SPT). SPT je 0 stupnjeva Celzijevih (ili 273 stupnjeva Kelvina) i 1 atmosfera (atm) tlaka plina. Atmosfera tlaka jednaka je oko 14,8 funti po kvadratnom inču (PSI), atmosferski tlak na razini mora (više ili manje).
Utvrdite koliki je molarni broj u, recimo, litri zraka na ovom mjestu mjerenja, pretpostavljajući razumnu pretpostavku da se plin ponaša kao idealan plin. Ova pretpostavka omogućuje vam upotrebu jednadžbe idealnog plina, PV = nRT. Za neupućene P predstavlja tlak, V volumen, n broj molova (mol; jedinica za brojanje molekula), a R je konstanta proporcionalnosti. T je za apsolutnu temperaturu i zato se mjeri u stupnjevima Kelvina (K). Ako je P u atmosferama (atm), a V u litrama (L), tada je R jednako 0,08206 L_atm / K_mol.
Nastavljajući s gornjim primjerom, PV = nRT postaje 1 atm_1 L = n (0,08206 L_atm / K * mol) 273K. Jedinice se poništavaju dajući n = 0,04464 mola.
Primijenite Avagadrov broj na molarni broj da biste pronašli broj molekula zraka u volumenu koji vas zanima. Avagadrov broj je, u znanstvenom zapisu, 6,022x10 ^ 23 molekule po molu, pri čemu se caret ^ odnosi na potenciranje.
Nastavljajući s primjerom CO2, n = 0,04464 mola odnosi se na 0,04464x6,022x10 ^ 23 = 2,688x10 ^ 22 molekula.
Nastavljajući s primjerom CO2, molarna težina CO2 zbroj je molarne težine monatomskog ugljika plus dva puta veća od molarna masa monatomskog kisika, koja iznosi 12,0, odnosno 16,0 grama po molu (koju možete naći na većini bilo koje periodične grafikon). Dakle, CO2 ima molarnu masu 44,0 g / mol. Dakle, 1,69x10 ^ -5 molova CO2 jednako je 7,45x10 ^ -4 grama.
Nastavljajući s primjerom CO2, količina je određena kao 1 litra u koraku 3. Dakle, imate 7,45x10 ^ -4 grama po litri. To je 0,000745 g / L, odnosno 745 ug po litri (pronađeno pomnoženjem 0,000745 s milijun). Po kubiku ima tisuću litara. Tako gustoća postaje 745.000 ug po metru-kocku. Ovo je vaš konačni odgovor.
Reference
- Kemija; Raymond Chang; 1985
Savjeti
- Sve u svemu, izračuni su bili PPM x [P / (T * R)] x molarna težina x 1000. (V je postavljeno jednako 1, bez gubitka općenitosti.)
Upozorenja
- Budite pažljivi prilikom vlastitih izračunavanja da su na početku tih izračuna izrađene pretpostavke o tlaku i temperaturi koje se možda ne odnose na vašu situaciju.
o autoru
Paul Dohrman akademsko je obrazovanje iz fizike i ekonomije. Ima profesionalno iskustvo kao edukator, hipotekarni savjetnik i aktuar za nesreće. Njegovi interesi uključuju razvojnu ekonomiju, dobrotvorne organizacije zasnovane na tehnologiji i anđeoska ulaganja.
Foto bodovi
Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images