Zawartość
PPM oznacza „części na milion”. Ug oznacza mikrogramy. Mikrogram odpowiada milionowej części grama. Części na milion to inny rodzaj pomiaru gęstości, porównujący jeden typ cząsteczki z liczbą wszystkich cząsteczek w tej samej objętości. Rozróżnienie między dwiema miarami gęstości można zilustrować poprzez konwersję gęstości dwutlenku węgla z jednej jednostki pomiaru gęstości na drugą. Zauważ, że konwersja nie jest prostą sprawą pomnożenia przez jeden czynnik. Konwersja zależy natomiast od temperatury i ciśnienia.
Załóżmy, że pomiary CO2 wykonane w określonym miejscu dają odczyt 380 PPM.
Załóżmy również, że miejscem, w którym dokonano odczytu, jest standardowe ciśnienie i temperatura (SPT). SPT wynosi 0 stopni Celsjusza (lub 273 stopni Kelvina) i 1 atmosferę (atm) ciśnienia gazu. Atmosfera ciśnienia wynosi około 14,8 funta na cal kwadratowy (PSI), ciśnienie atmosferyczne na poziomie morza (mniej więcej).
Określ liczbę molową, powiedzmy, litra powietrza w tym miejscu pomiaru, przyjmując rozsądne założenie, że gaz zachowuje się jak gaz idealny. To założenie pozwala na zastosowanie równania gazu doskonałego, PV = nRT. Dla niewtajemniczonych P oznacza ciśnienie, V oznacza objętość, n liczbę mol (mol; jednostka zliczająca cząsteczki), a R jest stałą proporcjonalności. T jest temperaturą bezwzględną i dlatego jest mierzona w stopniach Kelvina (K). Jeśli P jest w atmosferach (atm), a V jest w litrach (L), to R wynosi 0,08206 L_atm / K_mol.
Kontynuując powyższy przykład, PV = nRT staje się 1 atm_1 L = n (0,08206 L_atm / K * mol) 273K. Jednostki anulują się, dając n = 0,04464 mola.
Zastosuj liczbę Avagadro do liczby molowej, aby znaleźć liczbę cząsteczek powietrza w interesującej objętości. Liczba Avagadro wynosi, w notacji naukowej, 6,022x10 ^ 23 cząsteczek na mol, gdzie daszek ^ oznacza potęgowanie.
Kontynuując przykład z CO2, n = 0,04464 mola odnosi się do 0,04464 x 6,022x10 ^ 23 = 2,688x10 ^ 22 cząsteczek.
Pomnóż liczbę molekularną przez proporcję PPM, czyli CO2.
380 PPM oznacza 0,0380% cząsteczek w objętości to CO2. (Wystarczy podzielić 380 przez milion, aby uzyskać proporcję.) 0,0380% x 2,688 x 10 ^ 22 równa się 1,02 x 10 ^ 19 cząsteczek CO2.
Przelicz liczbę cząsteczek CO2 na liczbę moli, dzieląc przez liczbę Avagadro.
Kontynuując przykład, 1,02x10 ^ 19 / 6,022x10 ^ 23 = 1,69x10 ^ -5 moli CO2 w litrze powietrza.
Przelicz liczbę moli na gram.
Kontynuując przykład z CO2, masa molowa CO2 jest sumą masy molowej węgla monatomowego powiększoną o dwukrotność masy molowej tlenu monatomowego, wynoszącą odpowiednio 12,0 i 16,0 gramów na mol (co można znaleźć na większości dowolnych wykresów okresowych) . Zatem CO2 ma masę molową 44,0 g / mol. Tak więc 1,69x10 ^ -5 moli CO2 wynosi 7,45x10 ^ -4 gramy.
Podziel przez objętość określoną wcześniej, przeliczoną na jednostki metrów sześciennych.
Kontynuując przykład CO2, objętość została określona jako 1 litr z powrotem w kroku 3. Zatem masz 7,45x10 ^ -4 gramy na litr. To 0,000745 g / l lub 745 ug na litr (znalezione przez pomnożenie 0,000745 przez milion). Istnieje tysiąc litrów na metr sześcienny. Tak więc gęstość staje się 745 000 ug na metr sześcienny. To twoja ostateczna odpowiedź.