Forurensningsresultater bruker ikke alltid de samme enhetene. Sammenligning av rapporter når resultatene vises i ppm, mg / m3 eller ppmv kan være utfordrende. Men å konvertere mellom disse enhetene krever bare noen få trinn og litt bakgrunnskunnskap.
Definere begrepet: PPM
Forkortelsenppmbetyr deler per million. En del per million betyr en partikkel av et stoff blant en million partikler totalt. Deler per million refererer til antall partikler i en væske, enten væsken er gass eller væske. Hele akronymet skal væreppmv, eller deler per million i volum, men rapporter slipper ofte v for å endre fra ppmv til ppm.
I jord betyr deler per million massedeler per million, forkortetppmmeller ppmm. I gasser tilsvarer deler per million antall mol materiale (en mol av et stoff tilsvarer 6,022x1023 enheter av stoffet). Når karbondioksidnivået i atmosfæren er rapportert som 409 ppm, inneholder atmosfæren 409 mol karbondioksid i en million mol luft.
Omvendt konvertering, fra mol til deler per million (mol til ppm), betyr at antall mol per million mol stoff tilsvarer deler per million.
Deler per million, en dimensjonsløs mengde og måling, beskriver svært små konsentrasjoner av et materiale i luft eller væsker. Enda mindre mengder kan rapporteres som deler per milliard (ppb). Forkortelsen ppt kan brukes, menpptkan bety deler per tusen eller deler per billion.
Definere begrepet: damptrykk
Damptrykkrefererer til trykket fra en damp (gass) over dens flytende eller faste fase når de to er i likevekt i en lukket beholder. Likevekt oppstår når antall atomer eller molekyler som fordamper tilsvarer antall atomer eller molekyler som kondenserer tilbake til væsken eller det faste stoffet.
Damptrykk endres direkte med temperaturen. Når temperaturen øker, øker damptrykket, og når temperaturen synker, reduseres damptrykket. Damptrykk måles ved hjelp av et kvikksølvmanometer.
Når begge sider av manometeret er åpne, vil en kvikksølvkolonne i det U-formede manometerrøret ha lik høyde i hver oppreist seksjon av røret. En lukket beholder som inneholder materialet som testes, er festet til den ene siden av røret. Når damptrykket i den lukkede beholderen øker, skyver trykket fra dampen kolonnen av kvikksølv som deretter stiger på den åpne siden av røret.
Når damptrykket stabiliseres, viser forskjellen i kvikksølvnivå på de to sidene av manometeret damptrykket, rapportert i millimeter kvikksølv (mmHg eller torr).
Delvis Trykk
Damptrykk måles når bare en type gass er tilstede. Deltrykk betyr trykket fra en gass i en blanding av gasser. For eksempel når en person sprenger en ballong, inneholder ballongen flere forskjellige gasser, inkludert karbondioksid, oksygen, nitrogen, argon og vanndamp. Hver av disse gassene bruker et delvis trykk mot ballongen. Det kombinerte deltrykket holder ballongen oppblåst.
Typiske rapporteringsenheter
Miljørapportering bruker forskjellige enheter basert på materialet som er samplet. Jordtester rapporterer test som milligram (mg) per kilo (kg) eller deler per million basert på masse (ppmm, også skrevet ppmm). Vannresultater rapporteres som milligram (mg) per liter (L eller l), basert på massen av forurensende stoff i et volum vann. Vannforurensning kan også rapporteres somføflekker(også skrevet som mol) forurensende stoff per liter i et volum vann, representert av M. Luftresultater rapporterer testresultatene som milligram per kubikkmeter eller deler per million basert på volum (ppmv, også skrevet som ppmv).
Beregning av gasskonsentrasjon: mmHg til ppm
For å konvertere fra millimeter kvikksølv til deler per million (mmHg til ppm), bruk formelen parts per million (ppm) er lik damptrykket målt i millimeter kvikksølv (VP i mmHg) delt på atmosfæretrykk i millimeter kvikksølv (PA i mmHg), multipliser deretter med en millioner (106).
Matematisk er ligningen
ppm = \ frac {VP} {PA} \ ganger 10 ^ 6
For eksempel, hvis det nåværende atmosfæriske karbondioksidnivået måles som 0,311 mmHg, blir beregningene av deler per million
ppm = \ frac {0.311} {760} \ times 10 ^ 6 = 409 \ text {ppm}
For å konvertere ppm til delvis trykk, omorganiser du ligningen slik at damptrykket i millimeter kvikksølv er lik deler per million (ppm) multiplisert med atmosfæretrykket (PA), med produktet delt på en million (106). For eksempel var atmosfærisk karbondioksidnivå før den industrielle revolusjonen ca 280 ppm. Damptrykket på det tidspunktet kan beregnes som
VP = \ frac {ppm \ times PA} {10 ^ 6} = \ frac {280 \ times 760} {10 ^ 6} = 0.213 \ text {mmHg}
Disse eksemplene antar standardtrykk (760 mmHg).
Beregning av gasskonsentrasjon: ppm til mg / m3
Gasskonsentrasjoner kan rapporteres i milligram per kubikkmeter (mg / m3) i stedet for deler per million eller millimeter kvikksølv. Bruk formelen deler per million er lik 24,45 ganger målingen i milligram per kubikkmeter, og divider deretter med stoffets grammolekylvekt. Bruk det periodiske systemet for å finne grammolekylvekten (se Ressurser).
For eksempel har karbondioksid et gram molekylvekt på ett karbonatom, 12, pluss to oksygenatomer, 16x2 = 32, for en total gram molekylvekt på 44 (12 + 32). Hvis karbondioksidet i et klasserom måles til 2500 mg / m3 og akseptabelt karbondioksid er 1100 ppm eller mindre, er klasserommet trygt for barn? Ved hjelp av formelen,
ppm = \ frac {24.45 \ times 2500} {44 = 1389 \ text {ppm}
1389 ppm karbondioksid, viser at karbondioksidnivået ikke er trygt.
Tallet 24.45 i ligningen er volumet (liter) av et mol (gram molekylvekt) av en gass eller damp når trykket er en atmosfære (760 torr eller 760 mm Hg) og 25 ° C. For å beregne basert på et annet trykk og / eller temperatur, sett inn konverteringsfaktorvolumet som er lik gasskonstant ganger temperatur i Kelvin (Celsius temperatur pluss 273).