Содержание
Ppm означает «части на миллион». Ug означает микрограммы. Микрограмм - это одна миллионная грамма. Части на миллион - это другой тип измерения плотности, сравнивающий один тип молекул с подсчетом всех молекул одного и того же объема. Различие между двумя единицами измерения плотности можно проиллюстрировать путем преобразования плотности диоксида углерода из одной единицы измерения плотности в другую. Обратите внимание, что преобразование - это не просто умножение на коэффициент; это зависит от давления и температуры.
Шаг 1
Предположим, что показания CO2, полученные в определенный момент, дают значение 380 частей на миллион.
Шаг 2
Предположим также, что место, где было снято чтение, находится в CNTP. Это означает, что температура составляет 0 ºC (или 273 K), а давление газа составляет 1 атм, атмосферное давление на уровне моря.
Шаг 3
Определите количество молей в литре воздуха в этой точке измерения, предполагая, что это идеальный газ. Это позволяет вам использовать уравнение для идеальных газов, PV = nRT. Для непосвященных: P - давление, V - объем, n - количество молей, R - константа пропорциональности, а T - абсолютная температура, измеренная в Кельвинах. Если P в атмосферах (атм) и V в литрах, то R = 0,08206 л.атм / Кмол.
Продолжая приведенный выше пример, PV = nRT становится 1 атм.1 л = n (0,08206 латм / К / моль) 273 К. Единицы компенсируют друг друга, достигая n = 0,04464 моль.
Шаг 4
Примените количество Авогадро к молярному счету, чтобы узнать количество молекул воздуха в рассматриваемом объеме. Число Авогадро в научных обозначениях составляет 6,022x10 ^ 23 молекул на моль, где каретка относится к показателю степени.
Продолжая пример с CO2, n = 0,04464 моль относится к 0,04464 x 6,022x10 ^ 23 = 2,688x10 ^ 22 молекул.
Шаг 5
Умножьте количество молекул на долю в миллионных долях, т.е. CO2.
Триста восемьдесят частей на миллион означает, что 0,0380% молекул в объеме составляют CO2 (просто разделите 380 на один миллион, чтобы получить соотношение). 0,0380% x 2,688x10 ^ 22 равно 1,02x10 ^ 19 молекул CO2.
Шаг 6
Преобразуйте количество молекул CO2 в количество молей, разделив на количество Авогадро.
Продолжая пример, 1,02x10 ^ 19 / 6,022x10 ^ 23 = 1,69x10 ^ -5 моль CO2 в одном литре воздуха.
Шаг 7
Преобразуйте количество молей в граммы.
Продолжая пример с CO2, его молярный вес - это сумма веса атомарного углерода с удвоенным атомным весом кислорода, которые составляют 12 и 16 г соответственно (эти веса можно найти в любой периодической таблице). Таким образом, CO2 имеет молярный вес 44 г / моль. Итак, 1,69x10 ^ -5 моль СО2 составляет 7,45x10 ^ - 4 г.
Шаг 8
Делим на указанный ранее объем, переведенный в кубические метры.
Продолжая пример с CO2, на шаге 3 объем был определен как один литр. Таким образом, плотность составляет 7,45x10 ^ -4 грамма на литр, или 0,000745 г / л, или 745 мкг / л (определяется путем умножения вес на миллион). Каждый кубический метр состоит из тысячи литров. Итак, плотность составляет 745 000 мкг / м³. Это ваш окончательный ответ.