Tartalom
A PPM a „milliomodrész”. Ug a mikrogramm. A mikrogram egyenlő egy gramm milliomoddal. A millió egy részre eső sűrűség mértéke másfajta, összehasonlítva egy molekulátípust az összes molekula számával azonos térfogatban. A két sűrűségmérés közötti különbséget a szén-dioxid sűrűségének az egyik sűrűségmérési egységről a másikra való átalakításával lehet szemléltetni. Vegye figyelembe, hogy az átalakítás nem egyszerű tényező szorzata. Az átalakítás inkább hőmérséklettől és nyomástól függ.
Tegyük fel, hogy egy adott ponton elvégzett CO2-mérések eredménye 380 PPM.
Tegyük fel azt is, hogy a leolvasás helye normál nyomáson és hőmérsékleten (SPT) van. Az SPT 0 Celsius fok (vagy 273 Kelvin fok) és 1 atmoszféra (atm) gáznyomás. A nyomás atmoszférája körülbelül 14,8 font / négyzet hüvelyk (PSI), a légköri nyomás tengerszint feletti (többé-kevésbé).
Határozza meg, hogy mekkora a moláris szám egy liter levegőben ebben a mérési pontban, ésszerűen feltételezve, hogy a gáz ideális gázként viselkedik. Ez a feltételezés lehetővé teszi az ideális gáz egyenlet használatát, PV = nRT. Inicializálatlannál P jelentése nyomás, V térfogatban, n a molok számában (mol; a molekulák számlálásának egysége), és R egy arányossági állandó. T az abszolút hőmérsékletre vonatkozik, ezért Kelvin-fokban (K) mérjük. Ha P atmoszférában van (atm) és V literben (L), akkor R jelentése 0,08206 L_atm / K_mol.
A fenti példával folytatva, a PV = nRT értéke 1 atm_1 L = n (0,08206 L_atm / K * mol) 273K. Az egységek kikerülnek, hogy n = 0,04464 mol legyen.
Vigye az Avagadro számát a moláris számra, hogy megtalálja a levegő molekuláinak számát az érdeklődés térfogatában. Az Avagadro száma a tudományos megjelölésben 6,022x10 ^ 23 molekula / mól, ahol a caret ^ kifejezés az exponenciálódásra utal.
A CO2 példával folytatva, n = 0,04464 mól 0,04464x6,022x10 ^ 23 = 2,688x10 ^ 22 molekulákra vonatkozik.
Szorozzuk meg a molekuláris számot a PPM arányával, amely CO2.
380 PPM azt jelenti, hogy a térfogatban levő molekulák 0,0380% -a CO2. (Csak ossza meg a 380-at egy millióval, hogy megkapja az arányt.) 0,0380% x2,688x10 ^ 22 egyenlő 1,02x10 ^ 19 molekulájú CO2-val.
Konvertáljuk a CO2-molekulák számát a mólszámra, osztva az Avagadro számával.
A példával folytatva: 1,02x10 ^ 19 / 6,022x10 ^ 23 = 1,69x10 ^ -5 mol CO2 egy liter levegőben.
Konvertálja a vakondok számát grammban.
Folytatva a CO2 példát, a CO2 móltömege a monatómikus szén móltömegének és a monoatomikus oxigén moláris tömegének kétszeresének összege, amely mólarányonként 12,0 és 16,0 gramm (amelyet a legtöbb periódusos diagram tartalmaz) . Tehát a CO2 molekulatömege 44,0 g / mol. Tehát 1,69x10 ^ -5 mól szén-dioxid egyenlő 7,45x10 ^ -4 grammmal.
Ossza el a korábban megadott mennyiséggel, köbméter egységre átszámítva.
Folytatva a CO2-példát, a térfogatot 1 literként határoztuk meg a 3. lépésben. Tehát literének 7,45x10 ^ -4 grammja van. Ez 0,000745 g / L, vagyis 745 ug / liter (csak a 0.000745-nek szorozva egy millióval). Ezer liter / köbméter. Így a sűrűség 745 000 ug / méterkocka. Ez a végső válasz.