ppm significa “partes por millón”. ug significa microgramos. un microgramo es igual a una millonésima de gramo. partes por millón es un tipo diferente de medida de densidad, que compara un tipo de molécula con el recuento de todas las moléculas en el mismo volumen. la distinción entre las dos medidas de densidad se puede ilustrar con una conversión de la densidad del dióxido de carbono de una unidad de medición de densidad a la otra. tenga en cuenta que la conversión no es una simple cuestión de multiplicar por un factor. En cambio, la conversión depende de la temperatura y la presión.
Supongamos que las mediciones de CO2 tomadas en un punto determinado dan una lectura de 380 ppm.
suponga también que el lugar donde se tomó la lectura es a presión y temperatura estándar (spt). spt es 0 grados centígrados (o 273 grados kelvin) y 1 atmósfera (atm) de presión de gas. una atmósfera de presión equivale a aproximadamente 14.8 libras por pulgada cuadrada (psi), la presión atmosférica a nivel del mar (más o menos).
determine cuál es el recuento molar en, digamos, un litro de aire en este punto de medición, suponiendo razonablemente que el gas se comporta como un gas ideal. esta suposición le permite utilizar la ecuación del gas ideal, pv = nrt. para los no iniciados, p representa la presión, v para el volumen, n para el número de moles (mol; una unidad para contar las moléculas), y r es una constante de proporcionalidad. t es para la temperatura absoluta, y por lo tanto se mide en grados kelvin (k). si p está en atmósferas (atm) y v está en litros (l), entonces r es igual a 0.08206 l_atm / k_mol.
continuando con el ejemplo anterior, pv = nrt se convierte en 1 atm_1 l = n (0.08206 l_atm / k * mol) 273k. Las unidades se cancelan para dar n = 0.04464 moles.
Aplique el número de avagadro al recuento de molares para encontrar el número de moléculas de aire en el volumen de interés. El número de avagadro es, en notación científica, 6,022x10 ^ 23 moléculas por mol, donde la marca ^ se refiere a la exponenciación.
continuando con el ejemplo de co2, n = 0.04464 moles se refiere a 0.04464x6.022x10 ^ 23 = 2.688x10 ^ 22 moléculas.
multiplica el recuento molecular por la proporción de ppm que es co2.
380 ppm significa que el 0.0380% de las moléculas en el volumen son CO2. (simplemente divida 380 por un millón para obtener la proporción). 0.0380% x2.688x10 ^ 22 es igual a 1.02x10 ^ 19 moléculas de co2.
convierta el número de moléculas de CO2 en el número de moles, dividiendo por el número de avagadro.
continuando con el ejemplo, 1.02x10 ^ 19 / 6.022x10 ^ 23 = 1.69x10 ^ -5 moles de co2 en un litro de aire.
Convertir el número de moles en gramos.
Continuando con el ejemplo de co2, el peso molar de co2 es la suma del peso molar de carbono monoatómico más el doble del peso molar de oxígeno monatómico, que son 12.0 y 16.0 gramos por mol respectivamente (lo que puede encontrar en la mayoría de las tablas periódicas) . así que el CO2 tiene un peso molar de 44.0 g / mol. entonces 1.69x10 ^ -5 moles de co2 es igual a 7.45x10 ^ -4 gramos.
divida por el volumen que especificó anteriormente, convertido en unidades de metros cúbicos.
continuando con el ejemplo de co2, el volumen se especificó como 1 litro en el paso 3. así que tiene 7.45x10 ^ -4 gramos por litro. eso es 0.000745 g / l, o 745 ug por litro (encontrado simplemente multiplicando el 0.000745 por un millón). Hay mil litros por metro cúbico. por lo que la densidad se convierte en 745,000 ug por metro cúbico. Esta es tu respuesta final.
propina
en resumen, los cálculos fueron ppm x [p / (t * r)] x peso molar x 1000. (v se estableció igual a 1, sin pérdida de generalidad).
advertencia
Tenga cuidado al realizar sus propios cálculos de que se hicieron suposiciones sobre la presión y la temperatura al inicio de estos cálculos que pueden no aplicarse a su situación.