Výsledky znečisťujúcich látok nepoužívajú vždy rovnaké jednotky. Porovnávanie správ, keď sú výsledky zobrazené v ppm, mg / m3 alebo ppmv môžu byť náročné. Konverzia medzi týmito jednotkami si však vyžaduje iba pár krokov a malú základnú znalosť.
Definovanie pojmu: PPM
Skratkappmznamená časti na milión. Jedna časť na milión znamená jednu časticu látky medzi miliónmi celkových častíc. Časti na milión sa vzťahujú na počet častíc v tekutine, či už je to plyn alebo kvapalina. Celá skratka by mala byťppmvalebo časti na milión objemu, ale správy často znižujú v, aby sa zmenili z ppmv na ppm.
V pôdach častice na milión znamenajú časti na milión hmotnosti, skráteneppmmalebo ppmm. V plynoch sa častice na milión rovnajú počtu mólov materiálu (jeden mól látky sa rovná 6,022x10)23 jednotky látky). Keď sa hladina oxidu uhličitého v atmosfére uvádza ako 409 ppm, obsahuje atmosféra 409 mólov oxidu uhličitého v milióne mólov vzduchu.
Opačná premena z mólov na časti na milión (mólov na ppm) znamená, že počet mólov na milión mólov látky sa rovná častiam na milión.
Časti na milión, bezrozmerné množstvo a meranie, popisuje veľmi malé koncentrácie materiálu vo vzduchu alebo v kvapalinách. Aj menšie množstvá sa môžu uvádzať ako časti na miliardu (ppb). Môže sa použiť skratka ppt, alepptmôže znamenať promile alebo diely na bilión.
Definovanie pojmu: Tlak pár
Tlak vodnej parysa týka tlaku pary (plynu) nad jeho kvapalnou alebo tuhou fázou, keď sú tieto dva v rovnovážnom stave v uzavretej nádobe. Rovnováha nastáva, keď sa počet odparujúcich sa atómov alebo molekúl rovná počtu atómov alebo molekúl kondenzujúcich späť na kvapalinu alebo pevnú látku.
Tlak pár sa mení priamo s teplotou. Pri zvyšovaní teploty sa zvyšuje tlak pár a pri znižovaní teploty klesá tlak pár. Tlak pár sa meria pomocou ortuťového manometra.
Keď sú obe strany manometra otvorené, stĺpec ortuti v trubici manometra v tvare U bude mať rovnakú výšku v každej zvislej časti trubice. Na jednej strane skúmavky je pripevnená uzavretá nádoba obsahujúca testovaný materiál. Keď sa tlak pary v uzavretej nádobe zvyšuje, tlak z pary tlačí na stĺpec ortuti, ktorý potom stúpa na otvorenej strane trubice.
Keď sa tlak pár stabilizuje, rozdiel v hladinách ortuti na dvoch stranách manometra ukazuje tlak pár uvádzaný v milimetroch ortuti (mmHg alebo torr).
Čiastočný tlak
Tlak pár sa meria, keď je prítomný iba jeden druh plynu. Parciálny tlak znamená tlak jedného plynu v zmesi plynov. Napríklad, keď osoba vyhodí do vzduchu balón, balón obsahuje niekoľko rôznych plynov vrátane oxidu uhličitého, kyslíka, dusíka, argónu a vodných pár. Každý z týchto plynov vyvíja čiastočný tlak proti balónu. Kombinované parciálne tlaky udržujú balón nafúknutý.
Typické jednotky hlásenia
Environmentálne správy používajú rôzne jednotky založené na vzorkovanom materiáli. Testy pôdy označujú test ako miligramy (mg) na kilogram (kg) alebo časti na milión na základe hmotnosti (ppmm, tiež písané ppm).m). Výsledky vody sa uvádzajú v miligramoch (mg) na liter (l alebo l), na základe hmotnosti znečisťujúcej látky v objeme vody. Znečistenie vody sa môže hlásiť aj akokrtkovia(tiež písané ako mol) znečisťujúcej látky na liter v objeme vody, predstavované M. Výsledky vzduchu uvádzajú výsledky testu ako miligramy na meter kubický alebo časti na milión na základe objemu (ppmv, tiež písané ako ppm)v).
Výpočet koncentrácie plynu: mmHg na ppm
Ak chcete previesť z milimetrov ortuti na častice na milión (mmHg na ppm), použite vzorec častice na milión (ppm) sa rovná tlaku pár merané v milimetroch ortuti (VP v mmHg) vydelené atmosférickým tlakom v milimetroch ortuti (PA v mmHg), potom vynásobené jednou miliónov (106).
Matematicky rovnica je
ppm = \ frac {VP} {PA} \ krát 10 ^ 6
Napríklad, ak sa aktuálna hladina atmosférického oxidu uhličitého meria ako 0,311 mmHg, stane sa výpočet častíc na milión
ppm = \ frac {0,311} {760} \ krát 10 ^ 6 = 409 \ text {ppm}
Ak chcete previesť ppm na parciálny tlak, usporiadajte rovnicu tak, aby sa tlak pary v milimetroch ortuti rovnal častí na milión (ppm) vynásobených atmosférickým tlakom (PA), pričom produkt sa vydelí jedným miliónom (106). Napríklad úroveň atmosférického oxidu uhličitého v predindustriálnej revolúcii bola asi 280 ppm. Tlak pary v tom čase možno vypočítať ako
VP = \ frac {ppm \ krát PA} {10 ^ 6} = \ frac {280 \ krát 760} {10 ^ 6} = 0,213 \ text {mmHg}
Tieto príklady predpokladajú štandardný tlak (760 mmHg).
Výpočet koncentrácie plynu: ppm až mg / m3
Koncentrácie plynov možno uvádzať v miligramoch na meter kubický (mg / m3) a nie na milión alebo milimetre ortuti. Použite vzorec časti na milión sa rovná 24,45-násobku merania v miligramoch na meter kubický, potom sa vydelí gramovou molekulovou hmotnosťou látky. Pomocou periodickej tabuľky vyhľadajte molekulovú hmotnosť gramu (pozri Zdroje).
Napríklad oxid uhličitý má gramovú molekulovú hmotnosť jedného atómu uhlíka, 12 plus dva atómy kyslíka, 16x2 = 32, pre celkovú gramomolekulovú hmotnosť 44 (12 + 32). Ak sa oxid uhličitý v triede meria na 2 500 mg / m3 a prijateľný oxid uhličitý je 1 100 ppm alebo menej, je učebňa bezpečná pre deti? Pomocou vzorca
ppm = \ frac {24,45 \ krát 2 500} {44 = 1 389 \ text {ppm}
1 389 ppm oxidu uhličitého, ukazuje, že hladina oxidu uhličitého nie je bezpečná.
Číslo 24,45 v rovnici je objem (litre) mólu (gram molekulovej hmotnosti) plynu alebo pary, keď je tlak jedna atmosféra (760 torr alebo 760 mm Hg) a 25 ° C. Ak chcete vypočítať na základe iného tlaku a / alebo teploty, vložte objem konverzného faktora, ktorý sa rovná ideálnej konštantnej hodnote času plynu v Kelvinoch (teplota Celzia plus 273).