Conţinut
PPM reprezintă „părți pe milion”. Ug înseamnă micrograme. Un microgram echivalează cu o milionime de grame. Părțile pe milion reprezintă un alt tip de măsură a densității, comparând un tip de moleculă cu numărul tuturor moleculelor din același volum. Distincția dintre cele două măsuri de densitate poate fi ilustrată cu o conversie a densității dioxidului de carbon de la o unitate de măsură a densității la cealaltă. Rețineți că conversia nu este o simplă chestiune de înmulțire cu un factor. Conversia este în schimb dependentă de temperatură și presiune.
Să presupunem că măsurătorile de CO2 luate la un anumit loc dau o citire de 380 PPM.
Să presupunem, de asemenea, că locul unde a fost efectuată citirea este la presiune și temperatură standard (SPT). SPT este 0 grade Celsius (sau 273 grade Kelvin) și 1 atmosferă (atm) de presiune a gazului. O atmosferă de presiune este egală cu aproximativ 14,8 lire pe inch (PSI), presiunea atmosferică la nivelul mării (mai mult sau mai puțin).
Determinați care este numărul molar, să zicem, un litru de aer în acest loc de măsurare, făcând presupunerea rezonabilă că gazul se comportă ca un gaz ideal. Această presupunere vă permite să folosiți ecuația ideală de gaz, PV = nRT. Pentru cei neinițiați, P reprezintă presiunea, V pentru volum, n pentru numărul de aluniți (mol; o unitate pentru numărarea moleculelor), iar R este o constantă de proporționalitate. T este pentru temperatură absolută și, prin urmare, măsurată în grade Kelvin (K). Dacă P este în atmosfera (atm) și V este în litri (L), atunci R este egal cu 0,08206 L_atm / K_mol.
Continuând cu exemplul de mai sus, PV = nRT devine 1 atm_1 L = n (0,08206 L_atm / K * mol) 273K. Unitățile se anulează pentru a da n = 0,04464 alunițe.
Aplicați numărul lui Avagadro la numărul molar pentru a găsi numărul de molecule de aer în volumul de interes. Numărul lui Avagadro este, în nota științifică, de 6,022x10 ^ 23 molecule pe aluniță, unde îngrijirea ^ se referă la exponențiere.
Continuând cu exemplul CO2, n = 0,04464 aluni se referă la 0,04464x6,022x10 ^ 23 = 2,688x10 ^ 22 molecule.
Înmulțiți numărul molecular cu proporția PPM care este CO2.
380 PPM înseamnă 0,0380% din moleculele din volum sunt CO2. (Doar împărțiți 380 la un milion pentru a obține proporția.) 0.0380% x2.688x10 ^ 22 este egal cu 1.02x10 ^ 19 molecule de CO2.
Convertiți numărul de molecule de CO2 în număr de aluniți, împărțind la numărul lui Avagadro.
Continuând cu exemplul, 1.02x10 ^ 19 / 6.022x10 ^ 23 = 1.69x10 ^ -5 moli de CO2 într-un litru de aer.
Convertiți numărul de alunițe în grame.
Continuând exemplul CO2, greutatea molară a CO2 este suma greutății molare a carbonului monatomic plus de două ori greutatea molară a oxigenului monatomic, care sunt 12,0 și 16,0 grame pe aluni (pe care le puteți găsi pe majoritatea oricărui grafic periodic) . Deci CO2 are o greutate molară de 44,0 g / mol. Deci 1,69x10 ^ -5 moli de CO2 este egal cu 7,45x10 ^ -4 grame.
Împărțiți la volumul specificat anterior, convertit în unități de metri cubi.
Continuând exemplul CO2, volumul a fost specificat ca 1 litru înapoi la pasul 3. Deci, aveți 7.45x10 ^ -4 grame pe litru. Aceasta este 0.000745 g / L sau 745 ug pe litru (găsită doar prin înmulțirea 0.000745 cu un milion). Există o mie de litri pe metru cub. Deci densitatea devine 745.000 ug pe metru cub. Acesta este răspunsul dvs. final.