Rezultati onečišćenja ne koriste uvijek iste jedinice. Usporedba izvješća kada su rezultati prikazani u ppm, mg / m3 ili ppmv može biti izazov. Ali pretvorba između ovih jedinica zahtijeva samo nekoliko koraka i malo pozadinskog znanja.
Definiranje pojma: PPM
Skraćenicappmznači dijelova na milijun. Jedan dio na milijun znači jednu česticu tvari među milijun ukupnih čestica. Dijelovi na milijun odnose se na broj čestica u tekućini, bilo da je tekućina plin ili tekućina. Puna kratica trebala bi bitippmvili volumenskih dijelova, ali izvješća često ispuštaju v kako bi se promijenila iz ppmv u ppm.
U tlima, dijelovi na milijun označavaju dijelove na milijun mase, skraćenoppmmili ppmm. U plinovima, dijelovi na milijun jednaki su broju molova materijala (jedan mol tvari jednak je 6,022x1023 jedinice tvari). Kada se razina ugljičnog dioksida u atmosferi izvijesti o 409 ppm, atmosfera sadrži 409 mola ugljičnog dioksida u milijun molova zraka.
Obrnuta konverzija, iz molova u dijelove na milijun (mol u ppm), znači da je broj molova na milijun molova tvari jednak dijelovima u milijunu.
Dijelovi na milijun, bezdimenzionalna količina i mjerenje, opisuju vrlo male koncentracije materijala u zraku ili tekućinama. Čak i manje količine mogu se prijaviti kao dijelovi na milijardu (ppb). Skraćenica ppt može se koristiti, alipptmože značiti dijelove na tisuću ili dijelove na bilijun.
Određivanje pojma: tlak pare
Tlak pare"Par" odnosi se na tlak pare (plina) iznad tekuće ili krute faze kada su dvije u ravnoteži u zatvorenom spremniku. Ravnoteža nastaje kada je broj atoma ili molekula koji isparavaju jednak broju atoma ili molekula koji se kondenziraju natrag u tekućinu ili krutu tvar.
Tlak pare mijenja se izravno s temperaturom. Kada se temperatura povećava, tlak pare raste, a kad se temperatura smanjuje, tlak pare se smanjuje. Tlak pare mjeri se živinim manometrom.
Kad su obje strane manometra otvorene, stupac žive u cijevi manometra u obliku slova U imat će jednaku visinu u svakom uspravnom dijelu cijevi. Zatvoreni spremnik koji sadrži materijal koji se ispituje pričvršćen je na jednoj strani cijevi. Kako se tlak pare u zatvorenoj posudi povećava, tlak pare gura stupac žive koji se zatim podiže na otvorenoj strani cijevi.
Kad se tlak pare stabilizira, razlika u razini žive na obje strane manometra pokazuje tlak pare, prijavljen u milimetrima žive (mmHg ili torr).
Djelomični pritisak
Tlak pare mjeri se kada je prisutna samo jedna vrsta plina. Parcijalni tlak znači tlak jednog plina u smjesi plinova. Na primjer, kada osoba ispuše balon, balon sadrži nekoliko različitih plinova, uključujući ugljični dioksid, kisik, dušik, argon i vodenu paru. Svaki od ovih plinova vrši djelomični pritisak na balon. Kombinirani parcijalni pritisci održavaju balon napuhanim.
Tipične jedinice za izvještavanje
Izvještavanje o okolišu koristi različite jedinice na temelju uzorkovanog materijala. Ispitivanja tla izvješćuju o ispitivanju u miligramima (mg) po kilogramu (kg) ili dijelovima na milijun na temelju mase (ppmm, također zapisano u ppm)m). Izvještaji o rezultatima vode izraženi su u miligramima (mg) po litri (L ili l), na temelju mase zagađivača u količini vode. Zagađenje vode također se može prijaviti kaomadeži(također zapisano kao mol) onečišćujuće tvari po litri u količini vode, koju predstavlja M. Rezultati zračnog zračenja izvještavaju o rezultatima ispitivanja u miligramima po kubičnom metru ili dijelovima na milijun na temelju volumena (ppmv, također zapisano kao ppmv).
Proračun koncentracije plina: mmHg do ppm
Za pretvaranje iz milimetara žive u dijelove na milijun (mmHg u ppm) upotrijebite formulu dijelovi na milijun (ppm) jednaki su tlaku pare izmjereno u milimetrima žive (VP u mmHg) podijeljeno s atmosferskim tlakom u milimetrima žive (PA u mmHg), a zatim pomnoženo s jednim milijuna (106).
Matematički, jednadžba je
ppm = \ frac {VP} {PA} \ puta 10 ^ 6
Na primjer, ako se trenutna razina ugljičnog dioksida u atmosferi mjeri kao 0,311 mmHg, izračun dijelova na milijun postaje
ppm = \ frac {0.311} {760} \ puta 10 ^ 6 = 409 \ text {ppm}
Da biste pretvorili ppm u parcijalni tlak, preuredite jednadžbu tako da je tlak pare u milimetrima žive jednak dijelova na milijun (ppm) pomnoženih s atmosferskim tlakom (PA), s time da je proizvod podijeljen s milijun (106). Na primjer, razina ugljičnog dioksida u atmosferi prije industrijske revolucije bila je oko 280 ppm. Tada se tlak pare može izračunati kao
VP = \ frac {ppm \ puta PA} {10 ^ 6} = \ frac {280 \ puta 760} {10 ^ 6} = 0,213 \ text {mmHg}
Ovi primjeri pretpostavljaju standardni pritisak (760 mmHg).
Proračun koncentracije plina: ppm do mg / m3
Koncentracije plina mogu se izvijestiti u miligramima po kubičnom metru (mg / m3), a ne dijelove na milijun ili milimetre žive. Upotrijebite dijelove na milijun formule jednake 24,45 puta mjerenju u miligramima po kubičnom metru, a zatim podijelite s molekularnom težinom grama grama. Pomoću periodnog sustava pronađite molekulsku masu grama (vidi Resursi).
Na primjer, ugljični dioksid ima gram molekulske mase jednog atoma ugljika, 12, plus dva atoma kisika, 16x2 = 32, za ukupnu molekulsku težinu grama 44 (12 + 32). Ako se ugljični dioksid u učionici mjeri 2.500 mg / m3 a prihvatljivi ugljični dioksid je 1.100 ppm ili manje, je li učionica sigurna za djecu? Koristeći formulu,
ppm = \ frac {24,45 \ puta 2500} {44 = 1,389 \ text {ppm}
1.389 ppm ugljičnog dioksida, pokazuje da razina ugljičnog dioksida nije sigurna.
Broj 24,45 u jednadžbi je volumen (litre) mola (gram molekularne težine) plina ili pare kada je tlak jedna atmosfera (760 torr ili 760 mm Hg) i 25 ° C. Da biste izračunali na temelju različitog tlaka i / ili temperature, unesite volumen konverzijskog faktora jednak idealnoj temperaturi konstante plina u Kelvinima (Celzijeva temperatura plus 273).