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PPM sta per "parti per milione". Ug sta per microgrammi. Un microgramma equivale a un milionesimo di grammo. Parti per milione è un diverso tipo di misura della densità, confrontando un tipo di molecola con il conteggio di tutte le molecole nello stesso volume. La distinzione tra le due misure di densità può essere illustrata con una conversione della densità di anidride carbonica da un'unità di misura della densità all'altra. Nota che la conversione non è una semplice questione di moltiplicazione per un fattore. La conversione dipende invece dalla temperatura e dalla pressione.
Supponiamo che le misurazioni della CO2 prese in un determinato punto diano una lettura di 380 PPM.
Supponiamo anche che il luogo in cui è stata presa la lettura sia a pressione e temperatura standard (SPT). SPT è 0 gradi Celsius (o 273 gradi Kelvin) e 1 atmosfera (atm) di pressione del gas. Un'atmosfera di pressione equivale a circa 14,8 libbre per pollice quadrato (PSI), la pressione atmosferica a livello del mare (più o meno).
Determina quale sia il conteggio molare in, per esempio, un litro di aria in questo punto di misurazione, facendo il ragionevole presupposto che il gas si comporti come un gas ideale. Questa ipotesi consente di utilizzare l'equazione del gas ideale, PV = nRT. Per i non iniziati, P sta per pressione, V per volume, n per il numero di moli (mol; un'unità per il conteggio delle molecole) e R è una costante di proporzionalità. T è per la temperatura assoluta e quindi misurata in gradi Kelvin (K). Se P è in atmosfere (atm) e V è in litri (L), allora R è uguale a 0,08206 L_atm / K_mol.
Continuando con l'esempio sopra, PV = nRT diventa 1 atm_1 L = n (0,08206 L_atm / K * mol) 273K. Le unità si annullano per dare n = 0,04464 moli.
Applica il numero di Avagadro al conteggio molare per trovare il numero di molecole d'aria nel volume di interesse. Il numero di Avagadro è, in notazione scientifica, 6.022x10 ^ 23 molecole per mole, dove il cursore ^ si riferisce all'esponenziazione.
Continuando con l'esempio CO2, n = 0,04464 moli si riferisce a 0,04464x6,022x10 ^ 23 = 2,68xx10 ^ 22 molecole.
Moltiplicare il conteggio molecolare per la proporzione di PPM che è CO2.
380 PPM significa che lo 0,0380% delle molecole nel volume sono CO2. (Basta dividere 380 per milione per ottenere la proporzione.) 0,0380% x 2,688x10 ^ 22 equivale a 1,02x10 ^ 19 molecole di CO2.
Converti il numero di molecole di CO2 in numero di moli, dividendo per il numero di Avagadro.
Continuando con l'esempio, 1,02x10 ^ 19 / 6,022x10 ^ 23 = 1,69x10 ^ -5 moli di CO2 in un litro di aria.
Converti il numero di moli in grammi.
Continuando con l'esempio di CO2, il peso molare della CO2 è la somma del peso molare del carbonio monatomico più il doppio del peso molare dell'ossigeno monatomico, che sono rispettivamente 12,0 e 16,0 grammi per mole (che puoi trovare sulla maggior parte delle carte periodiche) . Quindi la CO2 ha un peso molare di 44,0 g / mol. Quindi 1,69x10 ^ -5 moli di CO2 equivalgono a 7,45x10 ^ -4 grammi.
Dividi per il volume specificato in precedenza, convertito in unità di metri cubi.
Continuando con l'esempio di CO2, il volume è stato specificato come 1 litro nel passaggio 3. Quindi si hanno 7,45x10 ^ -4 grammi per litro. Sono 0.000745 g / L, o 745 ug per litro (trovato semplicemente moltiplicando lo 0.000745 per un milione). Ci sono mille litri per metro cubo. Quindi la densità diventa 745.000 ug per metro cubo. Questa è la tua risposta finale.