Inhoud
Ppm betekent "delen per miljoen". Ug betekent microgram. Een microgram is een miljoenste van een gram. Delen per miljoen is een ander soort dichtheidsmeting, waarbij één type molecuul wordt vergeleken met het tellen van alle moleculen van hetzelfde volume. Het onderscheid tussen de twee dichtheidsmeeteenheden kan worden geïllustreerd door de dichtheid van kooldioxide om te zetten van de ene dichtheidsmeeteenheid naar de andere. Merk op dat conversie niet alleen een kwestie is van vermenigvuldigen met een factor; het hangt af van druk en temperatuur.
Stap 1
Stel dat CO2-metingen op een bepaald punt een waarde opleveren van 380 delen per miljoen.
Stap 2
Stel ook dat de plaats waar de lezing is gedaan zich in de CNTP bevindt. Dat betekent dat de temperatuur 0 ºC (of 273 K) is en de gasdruk 1 atm, de atmosferische druk op zeeniveau.
Stap 3
Bepaal op dit meetpunt het aantal mol in een liter lucht, ervan uitgaande dat het een ideaal gas is. Hierdoor kunt u de vergelijking voor ideale gassen gebruiken, PV = nRT. Voor niet-ingewijden is P de druk, V is het volume, n is het aantal mol, R is een evenredigheidsconstante en T is de absolute temperatuur, gemeten in Kelvin. Als P in atmosfeer (atm) is en V in liter, dan is R = 0,08206 Lpinautomaat / Kmol.
Als we doorgaan met het bovenstaande voorbeeld, wordt PV = nRT 1 atm1 L = n (0,08206 Latm / K / mol) 273K. De eenheden heffen elkaar op om n = 0,04464 mol te bereiken.
Stap 4
Pas het aantal Avogadro toe in de molaire telling om het aantal luchtmoleculen in het betreffende volume te achterhalen. Het Avogadro-getal is, in wetenschappelijke notatie, 6,022 x 10 ^ 23 moleculen per mol, waarbij het caret naar de exponent verwijst.
Verdergaand met het CO2-voorbeeld, verwijst n = 0,04464 mol naar 0,04464 x 6,022x10 ^ 23 = 2,688x10 ^ 22 moleculen.
Stap 5
Vermenigvuldig het aantal moleculen met het aandeel deeltjes per miljoen, dat is CO2.
Driehonderdtachtig delen per miljoen betekent dat 0,0380% van de moleculen in het volume CO2 is (deel 380 door één miljoen om de verhouding te krijgen). 0,0380% x 2,688x10 ^ 22 is gelijk aan 1,02x10 ^ 19 moleculen CO2.
Stap 6
Reken het aantal CO2-moleculen om in het aantal mol door te delen door het aantal Avogadro.
Verdergaand met het voorbeeld, 1,02 x 10 ^ 19 / 6,022 x 10 ^ 23 = 1,69 x 10 ^ -5 mol CO2 in één liter lucht.
Stap 7
Reken het aantal mollen om in grammen.
Om verder te gaan met het voorbeeld van CO2, is het molaire gewicht de som van het gewicht van atoomkoolstof met tweemaal het atoomgewicht van zuurstof, die respectievelijk 12 en 16 g zijn (deze gewichten zijn in elk periodiek systeem te vinden). CO2 heeft dus een molair gewicht van 44 g / mol. Dus 1,69x10 ^ -5 mol CO2 is 7,45x10 ^ - 4 g.
Stap 8
Verdeel door het eerder opgegeven volume, omgerekend naar eenheden van kubieke meter.
Verdergaand met het CO2-voorbeeld, werd het volume gespecificeerd als één liter in stap 3. Dus de dichtheid is 7,45x10 ^ -4 gram per liter, of 0,000745 g / L, of 745 ug / L (gevonden door de gewicht per miljoen). Elke kubieke meter is samengesteld uit duizend liter. De dichtheid is dus 745.000 ug / m³. Dat is uw laatste antwoord.