תוֹכֶן
PPM מייצג "חלקים למיליון." Ug מייצג מיקרוגרם. מיקרוגרם שווה למיליון גרם. חלקים למיליון הם סוג שונה של מדד צפיפות, ומשווה סוג אחד של מולקולה לספירת כל המולקולות באותו נפח. ניתן להמחיש את ההבחנה בין שני מדדי הצפיפות בעזרת המרה של צפיפות הפחמן הדו-חמצני מיחידת מדידת צפיפות אחת לאחרת. שימו לב שההמרה אינה עניין פשוט של הכפלת גורם אחד. ההמרה במקום תלויה בטמפרטורה ובלחץ.
נניח שמדידות של CO2 שנלקחו במקום מסוים נותנות קריאה של 380 PPM.
נניח גם כי המקום בו נערכה הקריאה הוא בלחץ וטמפרטורה סטנדרטיים (SPT). SPT הוא 0 מעלות צלזיוס (או 273 מעלות קלווין) ואטמוספרה (אטמוספרה) 1 של לחץ גז. אווירת לחץ שווה לכ- 14.8 פאונד לאינץ 'מרובע (PSI), הלחץ האטמוספרי בגובה פני הים (פחות או יותר).
קבע מהי ספירת הטוחנת, נניח, ליטר אוויר בנקודת המדידה הזו, והניחו את ההנחה הסבירה שהגז מתנהג כמו גז אידיאלי. הנחה זו מאפשרת לך להשתמש במשוואת הגז האידיאלית, PV = nRT. עבור הבלתי מבוטלים, P מייצג לחץ, V עבור נפח, n עבור מספר השומות (מול; יחידה לספירת מולקולות), ו- R הוא קבוע מידתיות. T מיועד לטמפרטורה מוחלטת, ולכן נמדד במעלות קלווין (K). אם P נמצא באטמוספרה (אטמוספירה) ו- V הוא בליטר (L), אז R שווה ל- 0.08206 L_atm / K_mol.
בהמשך לדוגמה לעיל, PV = nRT הופך ל 1 atm_1 L = n (0.08206 L_atm / K * mol) 273K. היחידות מבטלות כדי לתת n = 0.04464 שומות.
החל את המספר של Avagadro על ספירת הטוחנות כדי למצוא את מספר מולקולות האוויר בנפח העניין. המספר של אבגדרו הוא, בסימון מדעי, 6.022x10 ^ 23 מולקולות לשומה, שם הכותרת ^ מתייחסת להתמצאות.
בהמשך לדוגמא CO2, n = 0.04464 שומות מתייחס ל- 0.04464x6.022x10 ^ 23 = 2.688x10 ^ 22 מולקולות.
הכפל את הספירה המולקולרית ביחס ה- PPM שהוא CO2.
380 PPM פירושו של 0,0380% מהמולקולות בנפח הן CO2. (פשוט חלקו 380 במיליון כדי לקבל את הפרופורציה.) 0,0380% x2.688x10 ^ 22 שווה ל 1.02x10 ^ 19 מולקולות של CO2.
המירו את מספר מולקולות ה- CO2 למספר השומות, על ידי חלוקה במספר של Avagadro.
ממשיכים בדוגמה, 1.02x10 ^ 19 / 6.022x10 ^ 23 = 1.69x10 ^ -5 שומן של CO2 בליטר אוויר.
המירו את מספר השומות לגרמים.
בהמשך לדוגמא CO2, המשקל המולארי של CO2 הוא סכום המשקל המולארי של הפחמן המונומי בתוספת פעמיים ממשקלו הטוחני של חמצן מונומטי, שהם 12.0 ו -16.0 גרם לשומה בהתאמה (שתוכלו למצוא ברוב כל תרשים תקופתי) . אז ל- CO2 יש משקל טוחני של 44.0 גרם למול. אז 1.69x10 ^ -5 ש"ח של CO2 שווה 7.45x10 ^ -4 גרם.
חלקו לפי הנפח שציינתם קודם, שהוסבו ליחידות של מטר מעוקב.
בהמשך לדוגמה של CO2, נפח הוגדר כ -1 ליטר חזרה בשלב 3. אז יש לך 7.45x10 ^ -4 גרם לליטר. זה 0.000745 גרם לליטר, או 745 אג"ל לליטר (נמצא רק על ידי הכפלת 0.000745 במיליון). ישנם אלף ליטר למטר מעוקב. אז הצפיפות הופכת ל -745,000 אג"ג לקוביית מטר. זו התשובה הסופית שלך.