PPM înseamnă „părți la milion”. Ug înseamnă micrograme. O microgramă este egală cu o milionime de gram. Părți pe milion este un tip diferit de măsură a densității, comparând un tip de moleculă cu numărul tuturor moleculelor din același volum. Distincția dintre cele două măsuri de densitate poate fi ilustrată printr-o conversie a densității de dioxid de carbon de la o unitate de măsurare a densității la cealaltă. Rețineți că conversia nu este o simplă chestiune de înmulțire cu un factor. Conversia este în schimb dependentă de temperatură și presiune.
Să presupunem, de asemenea, că locul unde a fost efectuată citirea este la presiune și temperatură standard (SPT). SPT este de 0 grade Celsius (sau 273 grade Kelvin) și 1 atmosferă (atm) de presiune a gazului. O atmosferă de presiune este egală cu aproximativ 14,8 lire pe inch pătrat (PSI), presiunea atmosferică la nivelul mării (mai mult sau mai puțin).
Determinați în ce contează molarul, să zicem, un litru de aer la acest punct de măsurare, făcând presupunerea rezonabilă că gazul se comportă ca un gaz ideal. Această presupunere vă permite să utilizați ecuația gazului ideal, PV = nRT. Pentru cei neinițiați, P reprezintă presiunea, V pentru volum, n pentru numărul de moli (mol; o unitate pentru numărarea moleculelor), iar R este o constantă de proporționalitate. T este pentru temperatura absolută și, prin urmare, măsurată în grade Kelvin (K). Dacă P este în atmosfere (atm) și V este în litri (L), atunci R este egal cu 0,08206 L_atm / K_mol.
Continuând cu exemplul de mai sus, PV = nRT devine 1 atm_1 L = n (0,08206 L_atm / K * mol) 273K. Unitățile se anulează pentru a da n = 0,04464 moli.
Aplicați numărul lui Avagadro la numărul molar pentru a găsi numărul de molecule de aer din volumul de interes. Numărul lui Avagadro este, în notație științifică, 6,022x10 ^ 23 molecule pe mol, unde caret ^ se referă la exponențiere.
Continuând cu exemplul de CO2, n = 0,04464 moli se referă la 0,04464x6,022x10 ^ 23 = 2,668x10 ^ 22 molecule.
Continuând cu exemplul de CO2, greutatea molară a CO2 este suma greutății molare a carbonului monatomic plus dublul greutatea molară a oxigenului monatomic, care sunt 12,0 și respectiv 16,0 grame pe mol (pe care le puteți găsi în majoritatea oricăror diagramă). Deci CO2 are o greutate molară de 44,0 g / mol. Deci 1,69x10 ^ -5 moli de CO2 este egal cu 7,45x10 ^ -4 grame.
Continuând cu exemplul de CO2, volumul a fost specificat ca 1 litru înapoi la pasul 3. Deci aveți 7,45x10 ^ -4 grame pe litru. Este vorba de 0,000745 g / L, sau 745 ug pe litru (găsit doar înmulțind 0,000745 cu un milion). Există o mie de litri pe metru cub. Deci densitatea devine 745.000 ug pe metru cub. Acesta este răspunsul tău final.
Referințe
- Chimie; Raymond Chang; 1985
sfaturi
- În concluzie, calculele au fost PPM x [P / (T * R)] x greutate molară x 1000. (V a fost setat egal cu 1, fără pierderea generalității.)
Avertizări
- Aveți grijă când faceți propriile calcule că au existat presupuneri despre presiune și temperatură făcute la începutul acestor calcule care s-ar putea să nu se aplice situației dvs.
Despre autor
Formația academică a lui Paul Dohrman este în fizică și economie. Are o experiență profesională ca educator, consultant în ipotecare și actuar în caz de accident. Interesele sale includ economia dezvoltării, organizațiile de caritate bazate pe tehnologie și investițiile îngerilor.
Credite foto
Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images