Förorenande resultat använder inte alltid samma enheter. Jämföra rapporter när resultaten visas i ppm, mg / m3 eller ppmv kan vara utmanande. Men att konvertera mellan dessa enheter kräver bara några steg och lite bakgrundskunskap.
Definiera term: PPM
Förkortningenppmbetyder delar per miljon. En del per miljon betyder en partikel av ett ämne bland en miljon partiklar totalt. Delar per miljon avser antalet partiklar i en vätska, oavsett om vätskan är gas eller vätska. Hela förkortningen bör varappmv, eller delar per miljon per volym, men rapporter tappar ofta v för att ändra från ppmv till ppm.
I jord betyder delar per miljon massdelar, förkortatppmmeller ppmm. I gaser är delar per miljon lika med antalet mol material (en mol av ett ämne är lika med 6,022x1023 ämnen). När koldioxidnivån i atmosfären rapporteras som 409 ppm, innehåller atmosfären 409 mol koldioxid i en miljon mol luft.
Den omvända omvandlingen, från mol till delar per miljon (mol till ppm), innebär att antalet mol per miljon mol ämne är lika med delar per miljon.
Delar per miljon, en måttlös kvantitet och mätning, beskriver mycket små koncentrationer av ett material i luft eller vätskor. Även mindre kvantiteter kan rapporteras som delar per miljard (ppb). Förkortningen ppt kan användas menpptkan betyda delar per tusen eller delar per biljon.
Definiera term: ångtryck
Ångtryckavser trycket från en ånga (gas) över dess flytande eller fasta fas när de två är i jämvikt i en sluten behållare. Jämvikt uppstår när antalet atomer eller molekyler som avdunstar är lika med antalet atomer eller molekyler som kondenserar tillbaka till vätskan eller det fasta ämnet.
Ångtrycket ändras direkt med temperaturen. När temperaturen ökar ökar ångtrycket och när temperaturen sjunker, minskar ångtrycket. Ångtrycket mäts med en kvicksilvermanometer.
När båda sidorna av manometern är öppen kommer en kvicksilverkolonn i det U-formade manometerröret att ha samma höjd i varje upprättstående sektion av röret. En sluten behållare som innehåller materialet som testas är fäst på ena sidan av röret. När ångtrycket i den slutna behållaren ökar trycker trycket från ångan på kvicksilverkolonnen som sedan stiger på rörets öppna sida.
När ångtrycket stabiliseras visar skillnaden i kvicksilvernivåer på manometerens båda sidor ångtrycket, rapporterat i millimeter kvicksilver (mmHg eller torr).
Partiellt tryck
Ångtryck mäts när endast en typ av gas är närvarande. Deltryck betyder trycket från en gas i en blandning av gaser. Till exempel, när en person spränger en ballong, innehåller ballongen flera olika gaser inklusive koldioxid, syre, kväve, argon och vattenånga. Var och en av dessa gaser applicerar ett partiellt tryck mot ballongen. De kombinerade partiella trycken håller ballongen uppblåst.
Typiska rapporteringsenheter
Miljörapporteringen använder olika enheter baserat på det material som provats. Jordtester rapporterar testet som milligram (mg) per kg (kg) eller delar per miljon baserat på massa (ppmm, även skriven ppmm). Vattenresultat rapporteras som milligram (mg) per liter (L eller l), baserat på massan av förorening i en volym vatten. Vattenföroreningar kan också rapporteras sommol(även skrivet som mol) förorening per liter i en volym vatten, representerad av M. Luftresultat rapporterar testresultaten som milligram per kubikmeter eller delar per miljon baserat på volym (ppmv, även skrivet som ppmv).
Beräkning av gaskoncentration: mmHg till ppm
För att konvertera från millimeter kvicksilver till delar per miljon (mmHg till ppm), använd formeln delar per miljon (ppm) är lika med ångtrycket uppmätt i millimeter kvicksilver (VP i mmHg) dividerat med atmosfärstryck i millimeter kvicksilver (PA i mmHg), multiplicera sedan med en miljoner (106).
Matematiskt är ekvationen
ppm = \ frac {VP} {PA} \ gånger 10 ^ 6
Till exempel, om den aktuella atmosfäriska koldioxidnivån mäts till 0,311 mmHg, blir beräkningarna per miljon
ppm = \ frac {0.311} {760} \ gånger 10 ^ 6 = 409 \ text {ppm}
För att konvertera ppm till partiellt tryck, ordna om ekvationen så att ångtrycket i millimeter kvicksilver är lika med delar per miljon (ppm) multiplicerat med atmosfärstrycket (PA), med produkten dividerad med en miljon (106). Till exempel var atmosfärisk koldioxidnivå före den industriella revolutionen cirka 280 ppm. Ångtrycket vid den tiden kan beräknas som
VP = \ frac {ppm \ times PA} {10 ^ 6} = \ frac {280 \ times 760} {10 ^ 6} = 0.213 \ text {mmHg}
Dessa exempel förutsätter standardtryck (760 mmHg).
Beräkning av gaskoncentration: ppm till mg / m3
Gaskoncentrationer kan rapporteras i milligram per kubikmeter (mg / m3) snarare än delar per miljon eller millimeter kvicksilver. Använd formeldelarna per miljon som är lika med 24,45 gånger mätningen i milligram per kubikmeter, dividera sedan med ämnets grammolekylvikt. Använd det periodiska systemet för att hitta grammolekylvikten (se Resurser).
Till exempel har koldioxid en grammolekylvikt av en kolatom, 12, plus två syreatomer, 16x2 = 32, för en total grammolekylvikt av 44 (12 + 32). Om koldioxiden i ett klassrum mäts till 2500 mg / m3 och den acceptabla koldioxiden är 1100 ppm eller mindre, är klassrummet säkert för barn? Med hjälp av formeln,
ppm = \ frac {24.45 \ gånger 2500} {44 = 1389 \ text {ppm}
1 389 ppm koldioxid, visar att koldioxidnivån inte är säker.
Siffran 24.45 i ekvationen är volymen (liter) av en mol (gram molekylvikt) av en gas eller ånga när trycket är en atmosfär (760 torr eller 760 mm Hg) och 25 ° C. För att beräkna baserat på ett annat tryck och / eller annan temperatur, sätt in omvandlingsfaktorvolymen lika med ideala gaskonstanttider i Kelvin (Celsius temperatur plus 273).
