Результати забруднення не завжди використовують однакові одиниці виміру. Порівняння звітів, коли результати відображаються в проміле, мг / м3 або ppmv може бути складним завданням. Але перетворення між цими одиницями вимагає лише декількох кроків і трохи попередніх знань.
Визначення терміну: PPM
Скороченняppmозначає частин на мільйон. Одна частина на мільйон означає одну частинку речовини серед мільйона загальних частинок. Частка на мільйон відноситься до кількості частинок у рідині, незалежно від того, є вона рідиною чи газом. Повна абревіатура повинна бутиppmv, або частин на мільйон за обсягом, але звіти часто падають v, щоб змінити з ppmv на ppm.
У ґрунтах частки на мільйон означають частки на мільйон за масою, скороченоppmmабо промілем. У газах частки на мільйон дорівнюють кількості молей матеріалу (один моль речовини дорівнює 6,022x1023 одиниць речовини). Коли рівень вуглекислого газу в атмосфері повідомляється як 409 ppm, атмосфера містить 409 молей вуглекислого газу в мільйоні молей повітря.
Зворотне перетворення, з молей на мільйонні частини (моль на мільйонні частки), означає, що кількість молей на мільйон молей речовини дорівнює частинам на мільйон.
Частка на мільйон, безрозмірна кількість і вимірювання, описує дуже малі концентрації матеріалу в повітрі або рідинах. Навіть менші кількості можуть повідомлятися як частки на мільярд (ppb). Може використовуватися абревіатура ppt, алеpptможе означати частки на тисячу або частини на трильйон.
Визначення терміну: тиск пари
Тиск паривідноситься до тиску пари (газу) над рідкою або твердою фазою, коли вони перебувають у рівновазі в закритому контейнері. Рівновага настає, коли кількість атомів або молекул, що випаровуються, дорівнює кількості атомів або молекул, що конденсуються назад до рідини або твердої речовини.
Тиск пари змінюється безпосередньо з температурою. Коли температура підвищується, тиск пари зростає, а коли температура знижується, тиск пари зменшується. Тиск пари вимірюють за допомогою ртутного манометра.
Коли обидві сторони манометра відкриті, стовпчик ртуті в П-подібній манометричній трубці матиме однакову висоту в кожному вертикальному ділянці трубки. Закритий контейнер, що містить досліджуваний матеріал, прикріплений до однієї сторони трубки. Коли тиск пари в закритому контейнері зростає, тиск пари виштовхує ртутний стовп, який потім піднімається на відкритій стороні трубки.
Коли тиск пари стабілізується, різниця рівнів ртуті з двох сторін манометра показує тиск пари, що повідомляється в міліметрах ртутного стовпа (мм рт. ст. або торр).
Частковий тиск
Тиск пари вимірюється, коли присутній лише один тип газу. Парціальний тиск означає тиск одного газу в суміші газів. Наприклад, коли людина підриває повітряну кулю, вона містить кілька різних газів, включаючи вуглекислий газ, кисень, азот, аргон і водяну пару. Кожен із цих газів здійснює частковий тиск на повітряну кулю. Комбінований парціальний тиск тримає повітряну кулю надутою.
Типові одиниці звітності
В екологічній звітності використовуються різні одиниці, що базуються на вибіркових матеріалах. Випробування ґрунту повідомляють про випробування у міліграмах (мг) на кілограм (кг) або частинах на мільйон, виходячи з маси (pppm, також записаних ppm)м). Результати води повідомляються у міліграмах (мг) на літр (л або л) на основі маси забруднювача в об’ємі води. Забруднення води також можна повідомити якродимки(також називається моль) забруднювача на літр в обсязі води, представлений М. Результати випробувань на повітрі повідомляють у міліграмах на кубічний метр або частинах на мільйон на основі обсягу (ppmv, також записується як ppmv).
Розрахунок концентрації газу: мм рт. Ст. До проміле
Для перетворення з міліметрів ртутного стовпа на мільйонні частини (мм рт.ст. на мільйон) використовуйте формулу частин на мільйон (мільйонних частин), що дорівнює тиску пари вимірюється в міліметрах ртутного стовпа (VP у мм рт. ст.), поділене на атмосферний тиск у міліметрах ртутного стовпа (PA в мм рт. мільйон (106).
Математично рівняння таке
ppm = \ frac {VP} {PA} \ разів 10 ^ 6
Наприклад, якщо поточний рівень двоокису вуглецю в атмосфері вимірюється як 0,311 мм рт.ст., обчислення на мільйонні частини стає
ppm = \ frac {0.311} {760} \ разів 10 ^ 6 = 409 \ text {ppm}
Щоб перетворити частку на мільйон у частковий тиск, переставте рівняння так, щоб тиск пари в міліметрах ртуті дорівнював частин на мільйон (ppm), помножене на атмосферний тиск (PA), при цьому продукт ділиться на мільйон (106). Наприклад, до індустріальної революції рівень атмосферного вуглекислого газу становив близько 280 ppm. Тиск пари на той момент можна розрахувати як
VP = \ frac {ppm \ times PA} {10 ^ 6} = \ frac {280 \ times 760} {10 ^ 6} = 0,213 \ text {mmHg}
Ці приклади передбачають стандартний тиск (760 мм рт. Ст.).
Розрахунок концентрації газу: ppm до mg / m3
Концентрації газу можна повідомляти в міліграмах на кубічний метр (мг / м3), а не частин на мільйон або міліметри ртуті. Використовуйте формулу частин на мільйон, що дорівнює 24,45 разів у міліграмах на кубічний метр, а потім розділіть на грам молекулярної маси речовини. Використовуйте періодичну таблицю, щоб знайти молекулярну масу граму (див. Ресурси).
Наприклад, вуглекислий газ має молекулярну масу граму одного атома вуглецю, 12, плюс два атоми кисню, 16x2 = 32, для загальної молекулярної маси граму 44 (12 + 32). Якщо вуглекислий газ у класі вимірюється у 2500 мг / м23 а допустимий діоксид вуглецю становить 1100 проміле або менше, чи безпечний клас для дітей? Використовуючи формулу,
ppm = \ frac {24,45 \ раз 2500} {44 = 1389 \ text {ppm}
1389 проміле діоксиду вуглецю, що свідчить про те, що рівень вуглекислого газу не є безпечним
Число 24,45 у рівнянні - це об’єм (літри) молі (грам молекулярної маси) газу або пари, коли тиск становить одну атмосферу (760 торр або 760 мм рт. Ст.) І 25 ° C. Для розрахунку на основі іншого тиску та / або температури вставте об'єм коефіцієнта перерахунку, рівний ідеальному газу, постійному в температурі в кельвінах (температура за Цельсієм плюс 273).
