Зміст
- Визначення терміна: PPM
- Визначення терміна: тиск пари
- Типові одиниці звітності
- Розрахунок концентрації газу: мм рт.ст. / млн
- Розрахунок концентрації газу: ppm до mg / m3
Результати забруднення завжди не використовують одні і ті ж одиниці. Порівнюючи звіти, коли результати показані в проміле, мг / м3 або ppmv може бути складним. Але для перетворення між цими підрозділами потрібно лише кілька кроків та трохи базових знань.
Визначення терміна: PPM
Акронім проміле означає частини на мільйон. Одна частина на мільйон означає одну частину речовини серед мільйона загальних частинок. Частини на мільйон стосуються кількості частинок у рідині, будь то рідина газова чи рідка. Повна абревіатура повинна бути ппмв, або частин на мільйон за обсягом, але у звітах часто випадає v, щоб змінити з ppmv до ppm.
У ґрунтах частина на мільйон означає частини на мільйон по масі, скорочено проміле або промілем. У газах частин на мільйон дорівнює кількості молей матеріалу (один моль речовини дорівнює 6,022x1023 одиниці речовини). Коли рівень вуглекислого газу в атмосфері повідомляється як 409 проміле, атмосфера містить 409 молей вуглекислого газу в мільйон молей повітря.
Зворотне перетворення, від молей до частин на мільйон (моль до проміле), означає, що кількість молей на мільйон молей речовини дорівнює частинам на мільйон.
Частини на мільйон, безрозмірна кількість і вимірювання, описують дуже малі концентрації матеріалу в повітрі або рідинах. Навіть менші кількості можна повідомити як частини на мільярд (ppb). Ppt абревіатура може використовуватися, але ppt може означати частин на тисячу або частин на трильйон.
Визначення терміна: тиск пари
Тиск пари Мається на увазі тиск пари (газу) над її рідкою або твердою фазою, коли вони знаходяться в рівновазі в закритому контейнері. Рівновага виникає, коли кількість випаровуваних атомів або молекул дорівнює кількості атомів або молекул, що конденсуються назад до рідини або твердого тіла.
Тиск пари змінюється безпосередньо з температурою. З підвищенням температури тиск пари збільшується, а при зниженні температури тиск пари зменшується. Тиск пари вимірюється за допомогою ртутного манометра.
Коли обидві сторони манометра відкриті, стовпчик ртуті в U-подібній манометровій трубі матиме рівну висоту в кожному вертикальному ділянці трубки. З одного боку трубки прикріплений закритий контейнер, що містить випробовуваний матеріал. Коли тиск пари в закритій ємності зростає, тиск пари виштовхує колону ртуті, яка потім піднімається на відкритій стороні трубки.
Коли тиск пари стабілізується, різниця рівнів ртуті з двох сторін манометра показує тиск пари, повідомлений у міліметрах ртуті (мм рт.ст. або тор).
Частковий тиск
Тиск пари вимірюється, коли присутній лише один вид газу. Частковий тиск означає тиск одного газу в суміші газів. Наприклад, коли людина продуває повітряну кулю, повітряна куля містить кілька різних газів, включаючи вуглекислий газ, кисень, азот, аргон та водяну пару. Кожен з цих газів чинить частковий тиск на балон. Комбіновані парціальні тиски утримують повітряну кулю надутою.
Типові одиниці звітності
Екологічна звітність використовує різні одиниці на основі вибірених матеріалів. Ґрунтові випробування повідомляють про випробування у вигляді міліграмів (мг) на кілограм (кг) або частин на мільйон, виходячи з маси (проміле, також записується в промілем). Результати води звітують як міліграми (мг) на літр (L або l), виходячи з маси забруднювача в об'ємі води. Забруднення води також може бути зазначено як родимки (також записується як моль) забруднювача на літр в об'ємі води, представлене М. Повітряні результати повідомляють про результати випробувань у вигляді міліграмів на кубічний метр або частин на мільйон виходячи з обсягу (ppmv, також записується як ppmv).
Розрахунок концентрації газу: мм рт.ст. / млн
Щоб перетворити з міліметрів ртуті на частини на мільйон (мм рт.ст. / млн.), Використовуйте формулу частин на мільйон (ppm), рівну тиску пари, виміряному в міліметрах ртуті (VP в мм рт.ст.), поділеному на атмосферний тиск у міліметрах ртуті (PA в мм рт.ст.), потім помножте на один мільйон (106).
Математично рівняння дорівнює ppmv = (VP ÷ PA) x106. Наприклад, якщо поточний рівень атмосферного вуглекислого газу вимірюється як 0,311 мм рт.ст., розрахунок частин на мільйон стає ppm = (0,311 ÷ 760) x106 або 409 проміле.
Щоб перетворити частку на мільйон в парціальний тиск, переставіть рівняння так, щоб тиск пари в міліметрах ртуті дорівнювало частинам на мільйон (ppm), помноженим на атмосферний тиск (PA), при цьому продукт поділився на один мільйон (106). Наприклад, рівень атмосферного вуглекислого газу перед індустріальною революцією становив близько 280 проміле. Тиск пари в цей час можна обчислити як PV = (ppmxPA) ÷ 106 або VP = (280x760) ÷ 106= 212 800 ÷ 106 = 0,2128 або 0,213 мм рт.
Ці приклади передбачають стандартний тиск (760 мм рт. Ст.).
Розрахунок концентрації газу: ppm до mg / m3
Про концентрації газу можна повідомити в міліграмах на кубічний метр (мг / м3), а не частин на мільйон або міліметри ртуті. Використовуйте частину формули на мільйон, що дорівнює 24,45 рази, ніж вимірювання в міліграмах на кубічний метр, а потім поділіть на грам молекулярної маси речовини. Використовуйте періодичну таблицю, щоб знайти граммолекулярну масу (див. Ресурси).
Наприклад, вуглекислий газ має граммолекулярну масу одного атома вуглецю, 12 плюс два атоми кисню, 16х2 = 32, для загальної граммолекулярної маси 44 (12 + 32). Якщо вуглекислий газ в класі вимірюється 2500 мг / м3 а прийнятний діоксид вуглецю становить 1,100 проміле або менше, чи безпечний клас для дітей? Використовуючи формулу, ppm = (24,45x2,500) ÷ 44 = 61,125 ÷ 44 = 1,389 ppm вуглекислого газу, показує, що рівень вуглекислого газу не є безпечним.
Число 24,45 в рівнянні - це об'єм (літрів) моля (грам молекулярної маси) газу або пари, коли тиск становить одну атмосферу (760 торр або 760 мм рт.ст.) і 25 ° С. Щоб обчислити виходячи з іншого тиску та / або температури, вставте об'єм коефіцієнта перетворення, який дорівнює ідеальній температурі постійного часу газу в Кельвіні (температура Цельсія плюс 273).