Indhold
PPM står for “dele pr. Million.” Ug står for mikrogram. Et mikrogram svarer til en milliondel af et gram. Dele pr. Million er en anden slags densitetsmåling, der sammenligner en type molekyle med antallet af alle molekyler i samme volumen. Forskellen mellem de to densitetsmålinger kan illustreres ved en konvertering af kuldioxiddensiteten fra en enheds densitetsmåling til den anden. Bemærk, at konverteringen ikke er et simpelt spørgsmål om at multiplicere med en faktor. Konverteringen er i stedet temperatur- og trykafhængig.
Antag, at målinger af CO2 udført på et bestemt sted giver en aflæsning på 380 PPM.
Antag også, at stedet, hvor aflæsningen blev foretaget, er ved standardtryk og temperatur (SPT). SPT er 0 grader Celsius (eller 273 grader Kelvin) og 1 atmosfære (atm) gastryk. En trykatmosfære er lig med ca. 14,8 pund pr. Kvadrat tomme (PSI), det atmosfæriske tryk ved havoverfladen (mere eller mindre).
Bestem, hvad moltallet er i for eksempel en liter luft på dette målepunkt, idet du tager den rimelige antagelse om, at gassen opfører sig som en ideel gas. Denne antagelse giver dig mulighed for at bruge den ideelle gasligning, PV = nRT. For de uindviede står P for tryk, V for volumen, n for antallet af mol (mol; en enhed til at tælle molekyler), og R er en proportionalitetskonstant. T er for absolut temperatur og måles derfor i grader Kelvin (K). Hvis P er i atmosfæren (atm) og V er i liter (L), er R lig med 0,08206 L_atm / K_mol.
Fortsættes med eksemplet ovenfor bliver PV = nRT 1 atm_1 L = n (0,08206 L_atm / K * mol) 273K. Enhederne afbryder for at give n = 0,04464 mol.
Anvend Avagadros tal på det molære antal for at finde antallet af molekyler af luft i mængden af interesse. Avagadros nummer er i videnskabelig notering 6.022x10 ^ 23 molekyler pr. Mol, hvor caret ^ refererer til eksponentiering.
Fortsat med CO2-eksemplet henviser n = 0,04464 mol til 0,04464x6,022x10 ^ 23 = 2,668x10 ^ 22 molekyler.
Multiplicer molekyltællingen med PPM-andelen, der er CO2.
380 PPM betyder 0,0380% af molekylerne i volumen er CO2. (Del 380 med en million for at få andelen.) 0,0380% x2,688x10 ^ 22 er 1,02x10 ^ 19 molekyler CO2.
Konverter antallet af CO2-molekyler til antallet af mol ved at dividere med Avagadros antal.
Fortsættes med eksemplet 1.02x10 ^ 19 / 6.022x10 ^ 23 = 1,69x10 ^ -5 mol CO2 i en liter luft.
Konverter antallet af mol i gram.
Fortsat med CO2-eksemplet er den molære vægt af CO2 summen af molvægten af monatomisk kulstof plus to gange molvægten af monatomisk ilt, der er henholdsvis 12,0 og 16,0 gram pr. Mol (som du kan finde på stort set ethvert periodisk diagram) . Så CO2 har en molvægt på 44,0 g / mol. Så 1,69x10 ^ -5 mol CO2 svarer til 7,45x10 ^ -4 gram.
Del med det volumen, du har angivet tidligere, konverteret til enheder på kubikmeter.
Fortsat med CO2-eksemplet blev volumenet specificeret som 1 liter tilbage i trin 3. Så du har 7,45x10 ^ -4 gram pr. Liter. Det er 0,000745 g / L eller 745 ug pr. Liter (findes bare ved at multiplicere 0,000745 med en million). Der er tusind liter pr. Kubikmeter. Så densiteten bliver 745.000 ug pr. Meter-terning. Dette er dit endelige svar.