Содержание
PPM обозначает «частей на миллион». Ug обозначает микрограммы. Микрограмм равен миллионной грамм. Части на миллион - это другой вид измерения плотности, сравнивающий один тип молекулы с количеством всех молекул в одном и том же объеме. Различие между двумя показателями плотности может быть проиллюстрировано с помощью преобразования плотности диоксида углерода из одной единицы измерения плотности в другую. Обратите внимание, что преобразование - это не просто умножение на один фактор. Вместо этого преобразование зависит от температуры и давления.
Предположим, что измерения CO2, проведенные в определенном месте, дают показания в 380 ppm.
Предположим также, что место, где было снято показание, находится при стандартном давлении и температуре (SPT). SPT составляет 0 градусов Цельсия (или 273 градуса Кельвина) и 1 атмосферу (атм) давления газа. Атмосфера давления равна примерно 14,8 фунтов на квадратный дюйм (PSI), атмосферное давление на уровне моря (более или менее).
Определите, каково молярное число, скажем, в литре воздуха в этом месте измерения, исходя из разумного предположения, что газ ведет себя как идеальный газ. Это предположение позволяет использовать уравнение идеального газа PV = nRT. Для непосвященных P обозначает давление, V обозначает объем, n обозначает количество молей (моль; единица для подсчета молекул), а R обозначает константу пропорциональности. Т для абсолютной температуры, и, следовательно, измеряется в градусах Кельвина (К). Если P в атмосферах (атм) и V в литрах (л), то R равно 0,08206 L_atm / K_mol.
Продолжая приведенный выше пример, PV = nRT становится равным 1 атм_1 L = n (0,08206 л_атм / K * моль) 273K. Единицы отменяются, чтобы дать n = 0,04464 молей.
Примените число Авагадро к молярному счету, чтобы найти число молекул воздуха в интересующем объеме. Число Авагадро в научных обозначениях составляет 6,022 × 10 23 молекул на моль, где знак ^ относится к возведению в степень.
Продолжая пример с CO2, n = 0,04464 моль относится к 0,04464x6,022x10 ^ 23 = 2,688x10 ^ 22 молекулам.
Умножьте молекулярный счет на пропорцию PPM, то есть CO2.
380 ppm означает, что 0,0380% молекул в объеме составляют CO2. (Просто разделите 380 на миллион, чтобы получить пропорцию.) 0,0380% x2,688x10 ^ 22 равно 1,02x10 ^ 19 молекул CO2.
Переведите число молекул CO2 в число молей, разделив число Авагадро.
Продолжая пример, 1,02x10 ^ 19 / 6,022x10 ^ 23 = 1,69x10 ^ -5 моль CO2 в литре воздуха.
Переведите количество родинок в граммы.
Продолжая пример с CO2, молярный вес CO2 представляет собой сумму молярного веса одноатомного углерода плюс двойную молярную массу одноатомного кислорода, что составляет 12,0 и 16,0 граммов на моль соответственно (что вы можете найти на большинстве любых периодических диаграмм) , Таким образом, СО2 имеет молярный вес 44,0 г / моль. Таким образом, 1,69x10 ^ -5 молей CO2 равно 7,45x10 ^ -4 грамма.
Разделите на объем, указанный вами ранее, в пересчете на кубические метры.
Продолжая с примером CO2, объем был указан как 1 литр назад на шаге 3. Таким образом, у вас есть 7,45x10 ^ -4 грамма на литр. Это 0,000745 г / л, или 745 мкг на литр (это просто умножением 0,000745 на миллион). Есть тысяча литров на кубический метр. Таким образом, плотность становится 745 000 мкг на кубометр. Это ваш окончательный ответ.