Obsah
Ppm znamená „části na milion“. Ug znamená mikrogramy. Mikrogram je miliontina gramu. Části na milion je jiný typ měření hustoty, který porovnává jeden typ molekuly s počítáním všech molekul stejného objemu. Rozdíl mezi dvěma jednotkami měření hustoty lze ilustrovat převedením hustoty oxidu uhličitého z jedné jednotky měření hustoty na druhou. Všimněte si, že převod není jen jednoduchá záležitost vynásobení faktorem; záleží na tlaku a teplotě.
Krok 1
Předpokládejme, že naměřené hodnoty CO2 pořízené v určitém bodě poskytují hodnotu 380 dílů na milion.
Krok 2
Předpokládejme také, že místo, kde bylo čtení provedeno, je v CNTP. To znamená, že teplota je 0 ° C (nebo 273 K) a tlak plynu je 1 atm, atmosférický tlak na úrovni moře.
Krok 3
Určete množství molů v litru vzduchu v tomto bodě měření, za předpokladu, že je to ideální plyn. To vám umožní použít rovnici pro ideální plyny, PV = nRT. Pro nezasvěcené P je tlak, V je objem, n je počet molů, R je konstanta proporcionality a T je absolutní teplota, měřená v Kelvinech. Pokud P je v atmosféře (atm) a V v litrech, pak R = 0,08206 Latm / K.mol.
Pokračováním výše uvedeného příkladu se PV = nRT změní na 1 atm1 L = n (0,08206 Latm / K / mol) 273 tis. Jednotky se navzájem ruší, aby dosáhly n = 0,04464 mol.
Krok 4
Aplikujte počet Avogadra v molárním počtu a zjistěte počet molekul vzduchu v daném objemu. Podle vědecké notace je číslo Avogadro 6,022x10 ^ 23 molekul na mol, kde stříška odkazuje na exponent.
Pokračováním příkladu CO2 n = 0,04464 mol znamená 0,04464 x 6,022x10 ^ 23 = 2,688x10 ^ 22 molekul.
Krok 5
Vynásobte počet molekul poměrem dílů na milion, což je CO2.
Tři sta osmdesát dílů na milion znamená, že 0,0380% molekul v objemu tvoří CO2 (pro získání tohoto poměru stačí rozdělit 380 na jeden milion). 0,0380% x 2,688x10 ^ 22 se rovná 1,02x10 ^ 19 molekulám CO2.
Krok 6
Převeďte počet molekul CO2 na počet krtů dělením počtem Avogadra.
Pokračujeme příkladem, 1,02x10 ^ 19 / 6,022x10 ^ 23 = 1,69x10 ^ -5 mol CO2 v jednom litru vzduchu.
Krok 7
Převeďte počet molů na gramy.
Pokračováním příkladu CO2 je jeho molární hmotnost součtem hmotnosti atomového uhlíku s dvojnásobnou atomovou hmotností kyslíku, což je 12, respektive 16 g (tyto hmotnosti lze nalézt v jakékoli periodické tabulce). CO2 má tedy molární hmotnost 44 g / mol. Takže 1,69x10 ^ -5 mol CO2 je 7,45x10 ^ - 4 g.
Krok 8
Vydělte objemem uvedeným dříve, převedeným na jednotky kubických metrů.
Pokračováním příkladu CO2 byl objem v kroku 3 specifikován jako jeden litr. Hustota je tedy 7,45 x 10 ^ -4 gramů na litr, nebo 0,000745 g / l, nebo 745 ug / l (zjištěno vynásobením hmotnost na milion). Každý metr krychlový se skládá z tisíce litrů. Hustota je tedy 745 000 ug / m³. To je vaše konečná odpověď.