Содержание
- Определение термина: PPM
- Определение термина: давление пара
- Типичные единицы отчетности
- Расчет концентрации газа: мм рт.ст. в млн -1
- Расчет концентрации газа: промилле до мг / м3
Результаты загрязнения не всегда используют одни и те же единицы. Сравнение отчетов, когда результаты показаны в ppm, мг / м3 или ppmv может быть сложной задачей. Но преобразование между этими единицами требует всего несколько шагов и немного базовых знаний.
Определение термина: PPM
Акроним м.д. означает частей на миллион. Одна часть на миллион означает одну частицу вещества среди миллиона общих частиц. Части на миллион относятся к числу частиц в жидкости, независимо от того, является ли жидкость газом или жидкостью. Полная аббревиатура должна быть млн.или частей на миллион по объему, но в отчетах часто значение v уменьшается с ppmv на ppm.
В почвах частей на миллион означает частей на миллион по массе, сокращенно РРММ или промиллем, В газах доля на миллион равна количеству молей материала (один моль вещества равен 6,022x1023 единицы вещества). Когда уровень содержания углекислого газа в атмосфере составляет 409 ч / млн, в атмосфере содержится 409 молей углекислого газа на миллион молей воздуха.
Обратное преобразование от молей до частей на миллион (моль в миллионных долях) означает, что число молей на миллион молей вещества равно частям на миллион.
Количество частей на миллион, безразмерное количество и измерение, описывает очень малые концентрации материала в воздухе или жидкостях. Даже меньшие количества могут быть представлены как части на миллиард (частей на миллиард). Можно использовать аббревиатуру ppt, но п.п. может означать частей на тысячу или частей на триллион.
Определение термина: давление пара
Давление газа относится к давлению пара (газа) над его жидкой или твердой фазой, когда они находятся в равновесии в закрытом контейнере. Равновесие происходит, когда количество испаряющихся атомов или молекул равно количеству атомов или молекул, конденсирующихся обратно в жидкость или твердое вещество.
Давление пара изменяется напрямую с температурой. Когда температура увеличивается, давление пара увеличивается, а когда температура падает, давление пара уменьшается. Давление пара измеряется с помощью ртутного манометра.
Когда обе стороны манометра открыты, столбик ртути в U-образной трубке манометра будет иметь равную высоту в каждой вертикальной секции трубки. Закрытый контейнер, содержащий тестируемый материал, прикреплен к одной стороне трубки. Когда давление пара в закрытом контейнере увеличивается, давление пара толкает столб ртути, который затем поднимается на открытой стороне трубки.
Когда давление паров стабилизируется, разница уровней ртути на обеих сторонах манометра показывает давление паров, выраженное в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст. или торр).
Частичное давление
Давление пара измеряется, когда присутствует только один тип газа. Парциальное давление означает давление одного газа в смеси газов. Например, когда человек взрывает воздушный шар, он содержит несколько различных газов, включая углекислый газ, кислород, азот, аргон и водяной пар. Каждый из этих газов прикладывает парциальное давление к баллону. Комбинированные парциальные давления удерживают баллон надутым.
Типичные единицы отчетности
В экологической отчетности используются разные единицы измерения в зависимости от материала. Испытания почвы показывают результаты испытаний в виде миллиграммов (мг) на килограмм (кг) или частей на миллион в расчете на массу (м.д., также написано м.д.м). Результаты по воде представлены в миллиграммах (мг) на литр (л или л) в расчете на массу загрязнителя в объеме воды. Загрязнение воды также может быть сообщено как моль (также обозначается как моль) загрязняющего вещества на литр в объеме воды, представленном M. Результаты по воздуху сообщают о результатах испытаний в виде миллиграммов на кубический метр или частей на миллион в расчете на объем (ppmv, также записывается как ppm).v).
Расчет концентрации газа: мм рт.ст. в млн -1
Чтобы преобразовать миллиметры ртути в части на миллион (мм рт. Ст. В млн), используйте формулу частей на миллион (м.д.), равную давлению пара, измеренному в миллиметрах ртутного столба (ВП в мм рт. Ст.), Деленному на атмосферное давление в миллиметрах ртутного столба (Па в мм рт.ст.), затем умножьте на миллион (106).
Математически уравнение имеет вид ppmv = (VP ÷ PA) x106, Например, если текущий уровень содержания углекислого газа в атмосфере измеряется как 0,311 мм рт. Ст., Вычисление частей на миллион становится ppm = (0,311 ÷ 760) x106 или 409 промилле.
Чтобы перевести ppm в парциальное давление, измените уравнение так, чтобы давление пара в миллиметрах ртути равнялось частям на миллион (ppm), умноженному на атмосферное давление (Па), с продуктом, деленным на миллион (10).6). Например, уровень углекислого газа в атмосфере до индустриальной революции составлял около 280 частей на миллион. Давление пара в это время можно рассчитать как PV = (ppmxPA) ÷ 106 или VP = (280x760) ÷ 106= 212800 ÷ 106 = 0,2128 или 0,213 мм рт.
Эти примеры предполагают стандартное давление (760 мм рт. Ст.).
Расчет концентрации газа: промилле до мг / м3
Концентрации газа могут быть указаны в миллиграммах на кубический метр (мг / м3), а не частей на миллион или миллиметров ртути. Используйте формулу частей на миллион, равную 24,45 раз измерениям в миллиграммах на кубический метр, затем разделите на грамм молекулярной массы вещества. Используйте периодическую таблицу, чтобы найти грамм молекулярной массы (см. Ресурсы).
Например, диоксид углерода имеет грамм молекулярную массу одного атома углерода 12, плюс два атома кислорода, 16 × 2 = 32, для общей грамм молекулярной массы 44 (12 + 32). Если углекислый газ в классе измеряется в 2500 мг / м3 и приемлемый уровень содержания углекислого газа составляет 1100 ч / млн, безопасен ли класс для детей? Используя формулу, ppm = (24,45x2,500) ÷ 44 = 61,125 ÷ 44 = 1,389 ч / млн диоксида углерода, показывает, что уровень диоксида углерода небезопасен.
Число 24,45 в уравнении представляет собой объем (литры) моля (грамм молекулярной массы) газа или пара, когда давление составляет одну атмосферу (760 торр или 760 мм рт. Ст.) И 25 ° C. Чтобы рассчитать на основе другого давления и / или температуры, укажите коэффициент пересчета объема, равный постоянной времени идеального газа в градусах Кельвина (температура по Цельсию плюс 273).