PPM sta per "parti per milione." UG è l'acronimo microgrammi. Un microgrammo è uguale a un milionesimo di grammo. Parti per milione è un diverso tipo di misura di densità, confrontando un tipo di molecola al conteggio di tutte le molecole nello stesso volume. La distinzione tra le misure di due densità può essere illustrata con una conversione della densità di anidride carbonica da un'unità di misura della densità a altro. Si noti che la conversione non è una semplice questione di moltiplicare per un fattore. La conversione è invece dipendente di temperatura e di pressione.
Istruzioni
• Si supponga di misurazioni di CO2 presi in un certo posto a dare una lettura di 380 PPM.
• Si supponga inoltre che il luogo dove è stata scattata la lettura è a differenza di pressione e temperatura (SPT). SPT è 0 gradi Celsius (o 273 gradi Kelvin) e 1 atmosfera (atm) di pressione del gas. Un'atmosfera di pressione è uguale a circa 14,8 libbre per pollice quadrato (PSI), la pressione atmosferica al livello del mare (più o meno).
• Determinare che cosa è il conteggio molare in, diciamo, un litro di aria in questo punto di misurazione, facendo l'ipotesi ragionevole che il gas si comporta come un gas ideale. Questo presupposto consente di utilizzare l'equazione di gas ideale, PV = nRT. Per chi non lo sapesse, P sta per pressione, V per volume, n per il numero di moli (mol; un'unità per il conteggio di molecole), e R è una costante di proporzionalità. T è per la temperatura assoluta e pertanto misurata in gradi Kelvin (K). Se P è in atmosfere (atm) e V è in litri (L), R è uguale 0,08206 Latm/Kmol.
Continuando con l'esempio precedente, PV = nRT diventa 1 atm1 L = n (L 0,08206atm/K * mol) 273K. Le unità si annullano per dare n = 0.04464 talpe.
• Applicare un numero di Avogadro al conteggio del molare per trovare il numero di molecole di aria nel volume di interesse. Numero di Avogadro è, in notazione scientifica, 6.022 x 10 ^ 23 molecole per mole, dove l'accento circonflesso ^ elevamento a potenza si riferisce.
Continuando con l'esempio di CO2, n = 0.04464 moli si riferisce a 0.04464x6.022 x 10 ^ 23 = 2.688 x 10 ^ 22 molecole.
• Moltiplicare il conteggio molecolare per la proporzione PPM che è CO2.
380 PPM significa 0.0380% delle molecole nel volume di CO2. (Basta dividere 380 da 1 milione per ottenere la proporzione). 0.0380%X2.688x10^22 è uguale a 1.02 x 10 ^ 19 molecole di CO2.
• Convertire il numero di molecole di CO2 nel numero di moli, dividendo per il numero di Avogadro.
Continuando con l'esempio, 1.02x10^19/6.022x10^23 = 1,69 x 10 ^-5 moli di CO2 in un litro d'aria.
• Convertire il numero di moli in grammi.
Continuando con l'esempio di CO2, che il peso molare di CO2 è la somma del peso molare di carbonio monoatomico più due volte il peso molare dell'ossigeno monatomic, che sono 12.0 e 16.0 g / mole rispettivamente (che puoi trovare sulla maggior parte qualsiasi tavola periodica degli elementi). Così il CO2 ha un peso molare di 44.0 g/mol. Così 1.69 x 10 ^-5 moli di CO2 è uguale a 7,45 x 10 ^-4 grammi.
• Dividi per il volume specificato in precedenza, convertite in unità di metri cubi.
Continuando con l'esempio di CO2, il volume è stato specificato come 1 litro indietro nel passaggio 3. Così avete 7,45 x 10 ^-4 grammi per litro. Che è 0,000745 g/L, o 745 ug per litro (trovato solo moltiplicando il 0.000745 di 1 milione). Ci sono mille litri per metro cubo. Così la densità diventa 745.000 ug / al metro cubo. Questa è la tua risposta definitiva.
Consigli & Avvertenze
- In somma, i calcoli erano PPM x [P/(T*R)] x peso molare x 1000. (V è stato impostato uguale a 1, senza perdita di generalità).
- Prestare attenzione quando fare i vostri calcoli che c'erano i presupposti sulla pressione e temperatura effettuata all'inizio di questi calcoli che potrebbero non essere applicabili alla tua situazione.