תוצאות המזהמים לא תמיד משתמשות באותן יחידות. השוואת דוחות כאשר התוצאות מוצגות בעמודים לדקה, מ"ג / מ"ר3 או ppmv יכול להיות מאתגר. אך המרה בין יחידות אלה דורשת רק כמה צעדים ומעט ידע ברקע.
הגדרת המונח: PPM
ראשי התיבותעמודים לדקהפירושו חלקים למיליון. חלק אחד למיליון פירושו חלקיק אחד של חומר בין מיליון חלקיקים בסך הכל. חלקים למיליון מתייחסים למספר החלקיקים בנוזל, בין אם הנוזל הוא גז או נוזל. ראשי התיבות המלאים צריכים להיותppmv, או חלקים למיליון לפי נפח, אך דיווחים מפילים לעתים קרובות את ה- v כדי לעבור מ- ppmv ל- ppm.
בקרקעות, חלקים למיליון פירושם חלקים למיליון לפי המסה, בקיצורppmmאו עמודים לדקהM. בגזים חלקים למיליון שווים למספר שומות החומר (שומה אחת של חומר שווה 6.022x1023 יחידות החומר). כאשר מדווחים על רמת הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה כ- 409 עמודים לדקה, האטמוספירה מכילה 409 שומות של פחמן דו חמצני במיליון שומות אוויר.
ההמרה ההפוכה, משומה לחלקים למיליון (mol ל- ppm), פירושה שמספר השומות למיליון שומות חומר שווה לחלקים למיליון.
חלקים למיליון, כמות ומדידה חסרי ממד, מתארים ריכוזים קטנים מאוד של חומר באוויר או בנוזלים. ניתן לדווח על כמויות קטנות יותר אפילו כחלקים למיליארד (
הגדרת המונח: לחץ אדים
לחץ אדיםמתייחס ללחץ של אדי (גז) מעל לשלב הנוזל או המוצק שלו כאשר השניים נמצאים בשיווי משקל במיכל סגור. שיווי משקל מתרחש כאשר מספר האטומים או המולקולות המתנדפות שווה למספר האטומים או המולקולות המתעבות חזרה לנוזל או למוצק.
לחץ האדים משתנה ישירות עם הטמפרטורה. כאשר הטמפרטורה עולה, לחץ האדים עולה וכאשר הטמפרטורה יורדת, לחץ האדים יורד. לחץ אדים נמדד באמצעות מד כספית.
כאשר שני צידי המונומטר פתוחים, עמוד כספית בצינור המונומטר בצורת U יהיה בגובה שווה בכל קטע זקוף של הצינור. מיכל סגור המכיל את החומר הנבדק מחובר לצד אחד של הצינור. כאשר לחץ האדים במיכל הסגור עולה, הלחץ מהאדים דוחף את עמוד הכספית שעולה בצד הפתוח של הצינור.
כאשר לחץ האדים מתייצב, ההבדל ברמות הכספית משני צידי המונומטר מראה את לחץ האדים, המדווח במילימטר כספית (mmHg או torr).
לחץ חלקי
לחץ אדים נמדד כאשר קיים רק סוג אחד של גז. לחץ חלקי פירושו לחץ של גז אחד בתערובת של גזים. לדוגמא, כאשר אדם מפוצץ בלון, הבלון מכיל כמה גזים שונים כולל פחמן דו חמצני, חמצן, חנקן, ארגון ואדי מים. כל אחד מהגזים הללו מפעיל לחץ חלקי על הבלון. הלחצים החלקיים המשולבים שומרים על הבלון מנופח.
יחידות דיווח אופייניות
דיווח סביבתי משתמש ביחידות שונות בהתבסס על החומר שנדגם. בדיקות קרקע מדווחות על בדיקה כמיליגרם (מ"ג) לק"ג (ק"ג) או לחלקים למיליון בהתבסס על מסה (ע"מ, גם עמוד כתובM). תוצאות המים מדווחות כמיליגרם (מ"ג) לליטר (L או l), בהתבסס על מסת מזהם בנפח מים. ניתן לדווח על זיהום מים גם כ-שומות(כתוב גם כמול) מזהם לליטר בנפח מים, המיוצג על ידי מ '. תוצאות האוויר מדווחות על תוצאות הבדיקה כמיליגרם למטר מעוקב או לחלקים למיליון בהתבסס על נפח (ppmv, כתוב גם ppmv).
חישוב ריכוז גז: מ"מ כספית לדקה
כדי להמיר ממילימטרים כספית לחלקים למיליון (מ"מ כספית לעמ"ש), השתמש בחלקי הנוסחה למיליון (עמודים לדקה) שווים ללחץ האדים נמדד במילימטרים כספית (VP במ"מ כספית) חלקי לחץ אטמוספרי במילימטרים כספית (PA במ"מ כספית), ואז הכפל באחד מיליון (106).
מתמטית, המשוואה היא
ppm = \ frac {VP} {PA} \ פעמים 10 ^ 6
לדוגמא, אם רמת הפחמן הדו-חמצני האטמוספרי הנוכחי נמדדת כ- 0.311 מ"מ כספית, החלקים למיליון הופכים להיות
ppm = \ frac {0.311} {760} \ times 10 ^ 6 = 409 \ text {ppm}
כדי להמיר עמודים לדקה ללחץ חלקי, סידרו מחדש את המשוואה כך שלחץ האדים במילימטרים של כספית יהיה שווה חלקים למיליון (עמודים לדקה) כפול הלחץ האטמוספרי (PA), כאשר המוצר מחולק למיליון (106). לדוגמא, רמת הפחמן הדו-חמצני האטמוספרי שלפני המהפכה התעשייתית הייתה כ -280 עמודים לדקה. ניתן לחשב את לחץ האדים באותה תקופה
VP = \ frac {ppm \ times PA} {10 ^ 6} = \ frac {280 \ times 760} {10 ^ 6} = 0.213 \ text {mmHg}
דוגמאות אלה מניחות לחץ רגיל (760 מ"מ כספית).
חישוב ריכוז גז: ppm עד mg / m3
ניתן לדווח על ריכוזי גז במיליגרם למטר מעוקב (מ"ג / מ"ק) ולא חלקים למיליון או מילימטר כספית. השתמש בחלקי הנוסחה למיליון שווים פי 24.45 מהמדידה במיליגרם למטר מעוקב, ואז חלק את המשקל המולקולרי גרם של החומר. השתמש בטבלה המחזורית כדי למצוא את המשקל המולקולרי של גרם (ראה משאבים).
לדוגמא, לפחמן דו חמצני משקל מולקולרי גרם של אטום פחמן אחד, 12, בתוספת שני אטומי חמצן, 16x2 = 32, למשקל מולקולרי גרם כולל של 44 (12 + 32). אם הפחמן הדו-חמצני בכיתה נמדד ב -2,500 מ"ג / מ '3 והפחמן הדו חמצני המקובל הוא 1,100 עמודים לדקה או פחות, האם הכיתה בטוחה לילדים? באמצעות הנוסחה,
ppm = \ frac {24.45 \ times 2500} {44 = 1,389 \ text {ppm}
1,389 עמודים לדקה של פחמן דו חמצני, מראה כי רמת הפחמן הדו חמצני אינה בטוחה.
המספר 24.45 במשוואה הוא נפח (ליטר) של חפרפרת (גרם משקל מולקולרי) של גז או אדים כאשר הלחץ הוא אטמוספירה אחת (760 טור או 760 מ"מ כספית) ו- 25 מעלות צלזיוס. כדי לחשב על סמך לחץ ו / או טמפרטורה שונים, הכנס את נפח מקדם ההמרה השווה לטמפרטורת הזמן הקבועה של גז קבוע בקלווין (טמפרטורת צלזיוס בתוספת 273).