PPM står for "parts per million." Ug står for mikrogram. Et mikrogram tilsvarer en milliontedel av et gram. Deler per million er en annen type tetthetsmåling, som sammenligner en type molekyl med antall molekyler i samme volum. Skillet mellom de to tetthetsmålene kan illustreres med en konvertering av karbondioksydettheten fra en enhet av tetthetsmåling til den andre. Merk at konverteringen ikke er et enkelt spørsmål om å multiplisere med en faktor. Konverteringen er i stedet temperatur- og trykkavhengig.
Anta også at stedet hvor avlesningen ble tatt er ved standard trykk og temperatur (SPT). SPT er 0 grader Celsius (eller 273 grader Kelvin) og 1 atmosfære (atm) gasstrykk. En trykkatmosfære tilsvarer ca. 14,8 pounds per kvadrattomme (PSI), atmosfæretrykket ved havnivå (mer eller mindre).
Bestem hva molartallet er i, si en liter luft på dette målepunktet, og gjør den rimelige antagelsen om at gassen oppfører seg som en ideell gass. Denne antagelsen lar deg bruke den ideelle gassligningen, PV = nRT. For uinnvidde står P for trykk, V for volum, n for antall mol (mol; en enhet for å telle molekyler), og R er en proporsjonalitetskonstant. T er for absolutt temperatur, og måles derfor i grader Kelvin (K). Hvis P er i atmosfærer (atm) og V er i liter (L), er R lik 0,08206 L_atm / K_mol.
Fortsett med eksemplet ovenfor blir PV = nRT 1 atm_1 L = n (0,08206 L_atm / K * mol) 273K. Enhetene avbrytes for å gi n = 0,04464 mol.
Bruk Avagadros nummer på molartallet for å finne antall luftmolekyler i det interessevolumet. Avagadros nummer er, i vitenskapelig notasjon, 6,022x10 ^ 23 molekyler per mol, hvor caret ^ refererer til eksponentiering.
Fortsetter med CO2-eksemplet, refererer n = 0,04464 mol til 0,04464x6,022x10 ^ 23 = 2,68x10 ^ 22 molekyler.
Fortsetter med CO2-eksemplet, er molvekten av CO2 summen av molvekten av monatomisk karbon pluss dobbelt så mye molær vekt av monatomisk oksygen, som er henholdsvis 12,0 og 16,0 gram per mol (som du finner på de fleste periodiske diagram). Så CO2 har en molvekt på 44,0 g / mol. Så 1,69 x 10 ^ -5 mol CO2 tilsvarer 7,45 x 10 ^ -4 gram.
Fortsatt med CO2-eksemplet ble volumet spesifisert som 1 liter tilbake i trinn 3. Så du har 7,45x10 ^ -4 gram per liter. Det er 0,000745 g / l, eller 745 ug per liter (funnet bare ved å multiplisere 0,000745 med en million). Det er tusen liter per kubikkmeter. Så tettheten blir 745 000 ug per kubikkmeter. Dette er ditt endelige svar.
Referanser
- Kjemi; Raymond Chang; 1985
Tips
- I sum var beregningene PPM x [P / (T * R)] x molvekt x 1000. (V ble satt lik 1, uten tap av generalitet.)
Advarsler
- Vær forsiktig når du gjør dine egne beregninger at det var antagelser om trykk og temperatur i begynnelsen av disse beregningene som kanskje ikke gjelder for din situasjon.
om forfatteren
Paul Dohrmans akademiske bakgrunn er innen fysikk og økonomi. Han har yrkeserfaring som lærer, boliglånskonsulent og havariaktuar. Hans interesser inkluderer utviklingsøkonomi, teknologibaserte veldedighetsorganisasjoner og engleinvesteringer.
Fotokreditter
Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images