PPM significa "parti per milione". Ug sta per microgrammi. Un microgramma equivale a un milionesimo di grammo. Le parti per milione rappresentano un tipo diverso di misura della densità, confrontando un tipo di molecola con il conteggio di tutte le molecole nello stesso volume. La distinzione tra le due misure di densità può essere illustrata con una conversione della densità di anidride carbonica da un'unità di misurazione della densità all'altra. Si noti che la conversione non è una semplice questione di moltiplicare per un fattore. La conversione è invece dipendente dalla temperatura e dalla pressione.
Supponiamo che le misurazioni di CO2 prelevate in un determinato punto forniscano una lettura di 380 PPM.
Supponiamo anche che il luogo in cui è stata effettuata la lettura sia a pressione e temperatura standard (SPT). SPT è 0 gradi Celsius (o 273 gradi Kelvin) e 1 atmosfera (atm) della pressione del gas. Un'atmosfera di pressione equivale a circa 14,8 libbre per pollice quadrato (PSI), la pressione atmosferica a livello del mare (più o meno).
Determina quale è il conteggio dei molari, per esempio, in un litro d'aria a questa misurazione spot, facendo la ragionevole supposizione che il gas si comporta come un gas ideale. Questa ipotesi consente di utilizzare l'equazione del gas ideale, PV = nRT. Per chi non lo sapesse, P sta per pressione, V per volume, n per il numero di moli (mol, unità per il conteggio delle molecole), e R è una costante di proporzionalità. T è per la temperatura assoluta e quindi misurato in gradi Kelvin (K). Se P è in atmosfera (atm) e V è in litri (L), allora R equivale a 0,08206 L_atm /K_mol.
Continuando con l'esempio sopra, PV = nRT diventa 1 atm_1 L = n (0,08206 L_atm /K * mol) 273K. Le unità si cancellano per dare n = 0.04464 moli.
Applicare il numero di Avagadro al conteggio dei molari per trovare il numero di molecole d'aria nel volume di interesse. Il numero di Avagadro è, in notazione scientifica, 6.022x10 ^ 23 molecole per mole, dove il caret ^ si riferisce all'esponenziazione.
Continuando con l'esempio CO2, n = 0.04464 moli si riferisce a 0.04464x6.022x10 ^ 23 = 2.688 x10 ^ 22 molecole.
Moltiplicate il conteggio molecolare per la proporzione di PPM che è CO2.
380 PPM significa che lo 0,0380% delle molecole nel volume è CO2. (Basta dividere 380 per un milione per ottenere la proporzione.) 0,0380% x2,688x10 ^ 22 equivale a 1,02x10 ^ 19 molecole di CO2.
Convertire il numero di molecole di CO2 nel numero di moli, dividendo per Il numero di Avagadro.
Continuando con l'esempio, 1.02x10 ^ 19 /6.022x10 ^ 23 = 1.69x10 ^ -5 moli di CO2 in un litro d'aria.
Converti il numero di moli in grammi.
Continuando con l'esempio di CO2, il peso molare di CO2 è la somma del peso molare del carbonio monatomico più il doppio del peso molare dell'ossigeno monatomico, che sono rispettivamente 12,0 e 16,0 grammi per mole (che voi può trovare nella maggior parte dei grafici periodici). Quindi la CO2 ha un peso molare di 44,0 g /mol. Quindi 1.69x10 ^ -5 moli di CO2 equivale a 7.45x10 ^ -4 grammi.
Dividi per il volume che hai specificato prima, convertito in unità di metri cubi.
Continuando con l'esempio di CO2, il volume è stato specificato come 1 litro nel passaggio 3. Quindi hai 7.45x10 ^ -4 grammi per litro. Quello è 0,000745 g /L, o 745 ug per litro (trovato solo moltiplicando lo 0,000745 di un milione). Ci sono mille litri per metro cubo. Quindi la densità diventa 745.000 ug per metro cubo. Questa è la tua risposta finale.
Suggerimento
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.)
Avviso
Fai attenzione quando fai i tuoi calcoli che ci sono state supposizioni sulla pressione e sulla temperatura fatte all'inizio di questi calcoli che potrebbero non essere applicabili alla tua situazione.
