PPM pomeni „deli na milijon“. Ug pomeni mikrograme. Mikrogram je enak milijoninki grama. Deleži na milijon so drugačna vrsta gostote, ki primerja eno vrsto molekule s številom vseh molekul v isti prostornini. Razliko med obema meriloma gostote lahko ponazorimo s pretvorbo gostote ogljikovega dioksida iz ene enote za merjenje gostote v drugo. Upoštevajte, da pretvorba ni preprosto pomnožiti z enim faktorjem. Pretvorba je odvisna od temperature in tlaka.
Recimo tudi, da je bilo mesto odčitavanja pri standardnem tlaku in temperaturi (SPT). SPT je 0 stopinj Celzija (ali 273 stopinj Kelvina) in 1 atmosfera (atm) tlaka plina. Tlačno ozračje je približno 14,8 funtov na kvadratni palec (PSI), atmosferski tlak na morski gladini (več ali manj).
Ugotovite, kakšno je molsko število v recimo litru zraka na tem merilnem mestu, in utemeljeno domnevajte, da se plin obnaša kot idealen plin. Ta predpostavka vam omogoča, da uporabite enačbo idealnega plina, PV = nRT. Za nepoznavalce P pomeni tlak, V volumen, n število molov (mol; enota za štetje molekul), R pa je konstanta sorazmernosti. T je za absolutno temperaturo in se zato meri v stopinjah Kelvina (K). Če je P v atmosferah (atm) in V v litrih (L), potem je R enako 0,08206 L_atm / K_mol.
Nadaljujemo z zgornjim primerom, PV = nRT postane 1 atm_1 L = n (0,08206 L_atm / K * mol) 273K. Enote se izbrišejo, tako da dobijo n = 0,04464 molov.
Število molekul Avagadro uporabite na štetju molarjev, da poiščete število molekul zraka v prostornini, ki nas zanima. Avagadrovo število je v znanstvenem zapisu 6,022x10 ^ 23 molekul na mol, kjer se karetka ^ nanaša na stopnjevanje.
Nadaljujemo s primerom CO2, n = 0,04464 molov se nanaša na 0,04464x6,022x10 ^ 23 = 2,688x10 ^ 22 molekul.
Če nadaljujemo s primerom CO2, je molska teža CO2 vsota molske mase enoatomskega ogljika plus dvakrat večja od molatomske mase monatomskega kisika, ki znašajo 12,0 oziroma 16,0 gramov na mol (kar lahko najdete pri večini grafikon). Torej ima CO2 molsko maso 44,0 g / mol. Torej 1,69x10 ^ -5 molov CO2 je enako 7,45x10 ^ -4 gramov.
Če nadaljujemo s primerom CO2, smo v 3. koraku določili prostornino 1 liter. Torej imate 7,45x10 ^ -4 gramov na liter. To je 0,000745 g / L ali 745 ug na liter (ugotovljeno samo tako, da se 0,000745 pomnoži z milijonom). Na kubični meter je tisoč litrov. Torej gostota postane 745.000 ug na meter-kocka. To je vaš zadnji odgovor.
Reference
- Kemija; Raymond Chang; 1985
Nasveti
- Skupno so bili izračuni PPM x [P / (T * R)] x molska teža x 1000. (V je bil nastavljen na 1, brez izgube splošnosti.)
Opozorila
- Pri lastnih izračunih bodite previdni, da so bile na začetku teh izračunov predpostavke o tlaku in temperaturi, ki morda ne bodo veljale za vašo situacijo.
O avtorju
Paul Dohrman ima akademsko znanje iz fizike in ekonomije. Ima strokovne izkušnje kot vzgojitelj, hipotekarni svetovalec in aktuar za nezgode. Njegovi interesi so razvojna ekonomija, tehnološke dobrodelne organizacije in angelsko vlaganje.
Foto krediti
Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images