Obsah
- Definovanie pojmu: PPM
- Definovanie termínu: Tlak pár
- Typické spravodajské jednotky
- Výpočet koncentrácie plynu: mmHg až ppm
- Výpočet koncentrácie plynu: ppm až mg / m3
Výsledky znečisťujúcich látok nepoužívajte vždy rovnaké jednotky. Porovnanie správ, keď sú výsledky uvedené v ppm, mg / m3 alebo ppmv môže byť náročné. Konverzia medzi týmito jednotkami si však vyžaduje iba niekoľko krokov a trochu základných znalostí.
Definovanie pojmu: PPM
Skratka ppm znamená diely na milión. Jedna časť na milión znamená jednu časticu látky v celkovom milióne častíc. Časti na milión znamenajú počet častíc v tekutine, či už ide o plyn alebo kvapalinu. Úplná skratka by mala byť ppmvalebo dielov na milión podľa objemu, ale správy často znižujú hodnotu v, aby sa zmenili z ppmv na ppm.
V pôdach znamená diel na milión dielov na milión hmotnosti, skrátene PPMM alebo ppmm, V plynoch sa počet častíc na milión rovná počtu mólov materiálu (jeden mól látky sa rovná 6,022 x 1023 jednotiek látky). Ak sa hladina oxidu uhličitého v atmosfére uvádza ako 409 ppm, atmosféra obsahuje 409 mólov oxidu uhličitého v miliónoch mólov vzduchu.
Reverzná premena z mólov na častice na milión (mól na ppm) znamená, že počet mólov na milión molov látky sa rovná dielom na milión.
Časti na milión, bezrozmerné množstvo a meranie, opisujú veľmi malé koncentrácie materiálu vo vzduchu alebo v tekutinách. Ešte menšie množstvá sa môžu uviesť v dieloch na miliardu (ppb). Môže sa použiť skratka ppt, ale ppt môžu znamenať diely na tisíc alebo diely na trilión.
Definovanie termínu: Tlak pár
Tlak vodnej pary Výraz "tlak pary" sa vzťahuje na tlak pary (plynu) nad jej kvapalnou alebo pevnou fázou, keď sú obidve v rovnováhe v uzavretej nádobe. Rovnováha nastane, keď sa počet odparených atómov alebo molekúl rovná počtu atómov alebo molekúl kondenzujúcich späť na kvapalinu alebo pevnú látku.
Tlak pár sa mení priamo s teplotou. Keď sa teplota zvyšuje, tlak pary stúpa a keď teplota klesá, tlak pary sa znižuje. Tlak pary sa meria pomocou ortuťového manometra.
Ak sú obidve strany manometra otvorené, stĺpec ortuti v trubici manometra tvaru U bude mať rovnakú výšku v každej zvislej časti trubice. Uzavretá nádoba obsahujúca testovaný materiál je pripevnená k jednej strane skúmavky. Keď sa tlak pary v uzavretej nádobe zvyšuje, tlak pary tlačí stĺpec ortuti, ktorý potom stúpa na otvorenej strane skúmavky.
Keď sa tlak pary stabilizuje, rozdiel v hladinách ortuti na obidvoch stranách manometra ukazuje tlak pary uvedený v milimetroch ortuti (mmHg alebo torr).
Čiastočný tlak
Tlak pár sa meria, keď je prítomný iba jeden druh plynu. Čiastočný tlak znamená tlak jedného plynu v zmesi plynov. Napríklad, keď osoba vyhodí do vzduchu balón, obsahuje niekoľko rôznych plynov vrátane oxidu uhličitého, kyslíka, dusíka, argónu a vodnej pary. Každý z týchto plynov pôsobí parciálnym tlakom na balónik. Kombinované parciálne tlaky udržiavajú nafúknutie balónika.
Typické spravodajské jednotky
V environmentálnom vykazovaní sa používajú rôzne jednotky založené na vzorkovanom materiáli. Testy na pôde uvádzajú test ako miligramy (mg) na kilogram (kg) alebo časti na milión na základe hmotnosti (ppmm, tiež napísané ppm).m). Výsledky vody sa uvádzajú v miligramoch (mg) na liter (L alebo l) na základe hmotnosti znečisťujúcej látky v objeme vody. Znečistenie vody sa môže uvádzať aj ako molí (tiež zapísané ako mól) znečisťujúcej látky na liter v objeme vody, zastúpené M. Výsledky z ovzdušia uvádzajú výsledky skúšok ako miligramy na meter kubický alebo časti na milión na základe objemu (ppmv, tiež zapísané ako ppm)proti).
Výpočet koncentrácie plynu: mmHg až ppm
Na prevod z milimetrov ortuti na častice na milión (mmHg na ppm) použite vzorec na milión (ppm) rovný tlaku pary nameraným v milimetroch ortuti (VP v mmHg) vydelenému atmosférickým tlakom v milimetroch ortuti (PA v mmHg), potom vynásobte miliónom (106).
Matematicky je rovnica ppmv = (VP × PA) x 106, Napríklad, ak je súčasná hladina oxidu uhličitého v atmosfére meraná ako 0,311 mmHg, výpočet na milión dielov sa stáva ppm = (0,311 ÷ 760) x 106 alebo 409 ppm.
Ak chcete previesť ppm na parciálny tlak, preusporiadajte rovnicu tak, aby sa tlak pary v milimetroch ortuti rovnal dielom na milión (ppm) vynásobenému atmosférickým tlakom (PA), pričom produkt sa vydelí jedným miliónom (10)6). Napríklad hladina oxidu uhličitého v atmosfére pred priemyselnou revolúciou bola asi 280 ppm. Tlak pary v tom čase sa môže vypočítať ako PV = (ppmxPA) ÷ 106 alebo VP = (280x760) ~ 106= 212 800 ÷ 106 = 0,2128 alebo 0,213 mmHg.
Tieto príklady predpokladajú štandardný tlak (760 mmHg).
Výpočet koncentrácie plynu: ppm až mg / m3
Koncentrácie plynu sa môžu uvádzať v miligramoch na meter kubický (mg / m3) namiesto častí na milión alebo milimeter ortuti. Použite diely vzorca na milión sa rovná 24,45-násobku merania v miligramoch na meter kubický, potom vydelte molekulovou hmotnosťou látky v gramoch. Pomocou periodickej tabuľky nájdite gramovú molekulovú hmotnosť (pozri zdroje).
Napríklad oxid uhličitý má gramovú molekulovú hmotnosť jedného atómu uhlíka, 12 plus dva atómy kyslíka, 16x2 = 32, pre celkovú gramovú molekulovú hmotnosť 44 (12 + 32). Ak sa oxid uhličitý v triede meria pri 2 500 mg / m3 a prijateľný oxid uhličitý je 1 100 ppm alebo menej, je táto trieda bezpečná pre deti? Použitím tohto vzorca ppm = (24,45 x 250) ÷ 44 = 61,125 = 44 = 1,389 ppm oxidu uhličitého ukazuje, že hladina oxidu uhličitého nie je bezpečná.
Číslo 24,45 v rovnici je objem (litre) mólu (gram molekulovej hmotnosti) plynu alebo pary, keď je tlak jedna atmosféra (760 torr alebo 760 mm Hg) a 25 ° C. Na výpočet na základe rozdielneho tlaku a / alebo teploty vložte vložený objem prevodného faktora rovný ideálnej konštantnej časovej konštantnej teplote plynu v kelvinoch (teplota Celzia plus 273).