PPM означає "частин на мільйон". Ug означає мікрограми. Мікрограм дорівнює мільйонній частині грама. Частка на мільйон - це інший вид вимірювання щільності, який порівнює один тип молекули з кількістю всіх молекул в одному обсязі. Різницю між двома показниками щільності можна проілюструвати перетворенням густини вуглекислого газу з однієї одиниці вимірювання щільності на іншу. Зверніть увагу, що перетворення - це не просто питання множення на один коефіцієнт. Натомість перетворення залежить від температури та тиску.
Припустимо також, що місце, де проводилось зчитування, знаходиться за стандартного тиску та температури (SPT). SPT - це 0 градусів Цельсія (або 273 градусів за Кельвіном) і 1 атмосфера (атм) тиску газу. Атмосфера тиску дорівнює приблизно 14,8 фунта на квадратний дюйм (PSI), атмосферний тиск на рівні моря (більш-менш).
Визначте, яка кількість молярів знаходиться, скажімо, у літрі повітря в цьому місці вимірювання, зробивши обґрунтоване припущення, що газ поводиться як ідеальний газ. Це припущення дозволяє використовувати рівняння ідеального газу, PV = nRT. Для непосвячених P означає тиск, V - об’єм, n - кількість молей (моль; одиниця для підрахунку молекул), а R - постійна пропорційності. Т - абсолютна температура, тому вимірюється в градусах Кельвіна (К). Якщо P знаходиться в атмосфері (атм), а V - в літрах (L), то R дорівнює 0,08206 L_atm / K_mol.
Продовжуючи приклад вище, PV = nRT стає 1 атм_1 L = n (0,08206 L_atm / K * моль) 273K. Одиниці анулюються, отримуючи n = 0,04464 молей.
Застосуйте число Авагадро до молярної кількості, щоб знайти кількість молекул повітря в об'ємі, що нас цікавить. Число Авагадро, за науковими позначеннями, становить 6,022x10 ^ 23 молекули на моль, де карет ^ означає посилення.
Продовжуючи приклад СО2, n = 0,04464 молей відноситься до 0,04464x6,022x10 ^ 23 = 2,688x10 ^ 22 молекул.
Продовжуючи приклад CO2, молярна вага CO2 є сумою молярної маси одноатомного вуглецю плюс подвоєна молярна маса одноатомного кисню, яка становить 12,0 та 16,0 грамів на моль відповідно (яку ви можете знайти на більшості будь-яких періодичних діаграма). Отже, CO2 має молярну масу 44,0 г / моль. Отже, 1,69x10 ^ -5 молей СО2 дорівнює 7,45x10 ^ -4 грам.
Продовжуючи приклад CO2, об'єм був вказаний як 1 літр ще на етапі 3. Отже, у вас 7,45х10 ^ -4 грамів на літр. Це 0,000745 г / л, або 745 мкг на літр (знайдено, просто помноживши 0,000745 на мільйон). На кубометр припадає тисяча літрів. Отже, щільність стає 745 000 мкг на метр-куб. Це ваша остаточна відповідь.
Список літератури
- Хімія; Раймонд Чанг; 1985
Поради
- Підсумовуючи, розрахунки складали PPM x [P / (T * R)] x молярна вага x 1000. (V було встановлено рівним 1, без втрати загальності.)
Попередження
- Будьте обережні, роблячи власні розрахунки, що на початку цих розрахунків були зроблені припущення щодо тиску та температури, які можуть не стосуватися вашої ситуації.
Про автора
Академічний досвід Пола Дормана - у галузі фізики та економіки. Він має професійний досвід роботи викладачем, іпотечним консультантом та актуарієм нещасних випадків. Його інтереси включають економіку розвитку, благодійні організації, засновані на технологіях, та ангельські інвестиції.
Фото кредити
Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images