PPM signifie "parties par million." Ug signifie microgrammes. Un microgramme est égal à un millionième de gramme. Les parties par million est un autre type de mesure de densité, en comparant un type de molécule au compte de toutes les molécules dans le même volume. La distinction entre les deux mesures de densité peut être illustrée par une conversion de la densité de dioxyde de carbone à partir d'une unité de mesure de densité à l'autre. Notez que la conversion ne sont pas une simple question de multiplier par un facteur. La conversion est la place la température et la pression à charge.
Instructions
1 mesures Supposons de CO2 pris à un certain endroit donnent une lecture de 380 PPM.
2 Supposons aussi que l'endroit où la lecture a été prise est à la pression normale et à la température (SPT). SPT est de 0 degrés Celsius (ou 273 degrés Kelvin) et 1 atmosphère (atm) de pression de gaz. Une atmosphère de pression équivaut à environ 14,8 livres par pouce carré (PSI), la pression atmosphérique au niveau de (plus ou moins) la mer.
3 Déterminer ce que le nombre molaire est, disons, un litre d'air à ce point de mesure, en faisant l'hypothèse raisonnable que le gaz se comporte comme un gaz parfait. Cette hypothèse vous permet d'utiliser l'équation des gaz parfaits, PV = nRT. Pour les non initiés, P représente la pression, V le volume, n pour le nombre de moles (moles; une unité de comptage des molécules) et R est une constante de proportionnalité. T est la température absolue et donc mesurée en degrés Kelvin (K). Si P est en atmosphères (atm) et V est en litres (L), alors R est égale à 0,08206 L
atm / K mol.
En continuant avec l'exemple ci - dessus, PV = nRT devient 1 atm 1 L = n (0,08206 L atm / K * mol) 273K. Les unités annulent pour donner n = 0.04464 moles.
4 Appliquer le numéro de Avagadro au comte molaire de trouver le nombre de molécules d'air dans le volume d'intérêt. Le numéro de Avagadro est, en notation scientifique, 6.022x10 ^ 23 molécules par mole, où le caret ^ réfère à exponentiation.
En continuant avec l'exemple du CO2, n = 0.04464 mole se réfère à 0.04464x6.022x10 ^ 23 = ^ 22 2.688x10 molécules.
5 Multipliez le comptage moléculaire par la proportion de PPM qui est CO2.
signifie 380 PPM 0.0380% des molécules dans le volume sont le CO2. (Il suffit de diviser 380 par un million pour obtenir la proportion.) 0.0380% x2.688x10 ^ 22 est égal à 1.02x10 ^ 19 molécules de CO2.
6 Convertir le nombre de molécules de CO2 dans le nombre de moles, en divisant par le nombre de Avagadro.
En continuant avec l'exemple, 1.02x10 ^ 19 / 6.022x10 ^ 23 = 1.69x10 ^ -5 moles de CO2 dans un litre d'air.
7 Convertir le nombre de moles en grammes.
En continuant avec l'exemple de CO2, le poids molaire de CO2 est la somme de la masse molaire du carbone monoatomique plus deux fois le poids molaire de l'oxygène monoatomique, qui sont 12,0 et 16,0 grammes par mole respectivement (que vous pouvez trouver sur la plupart des tableau périodique) . Donc, le CO2 a une masse molaire de 44,0 g / mol. Alors 1.69x10 ^ -5 moles de CO2 est égal à 7.45x10 ^ -4 grammes.
8 Divisez par le volume que vous avez spécifié précédemment, converti en unités de mètres cubes.
En continuant avec l'exemple de CO2, le volume a été spécifié comme 1 litre de retour à l'étape 3. Vous avez donc 7.45x10 ^ -4 grammes par litre. Voilà 0,000745 g / L, ou 745 ug par litre (trouvé juste en multipliant le 0,000745 par un million). Il y a mille litres par mètre cube. Ainsi, la densité devient 745000 ug par mètre-cubed. Ceci est votre réponse définitive.
Conseils et avertissements
- En somme, les calculs étaient PPM x [P / (T * R)] x poids molaire x 1000. (V a été égal à 1, sans perte de généralité.)
- Soyez prudent lorsque vous faites vos propres calculs qu'il y avait des hypothèses sur la pression et la température faite au début de ces calculs qui peuvent ne pas appliquer à votre situation.