PPM signifie «parties par million». Ug signifie microgrammes. Un microgramme équivaut à un millionième de gramme. Parties par million est un type différent de mesure de la densité, en comparant un type de molécule au nombre de toutes les molécules dans le même volume. La distinction entre les deux mesures de densité peut être illustrée par une conversion de la densité de dioxyde de carbone d'une unité de mesure de densité à l'autre. Notez que la conversion n'est pas une simple multiplication par un facteur. La conversion est dépendante de la température et de la pression.

Supposons que les mesures de CO2 prises à un endroit donné donnent une lecture de 380 PPM.

Supposons aussi que l'endroit où la lecture a été prise soit à pression et température standard (SPT). Le SPT est de 0 degré Celsius (ou 273 degrés Kelvin) et 1 atmosphère (atm) de pression de gaz. Une atmosphère de pression équivaut à environ 14,8 livres par pouce carré (PSI), la pression atmosphérique au niveau de la mer (plus ou moins).

Déterminez le nombre de molaires dans, disons, un litre d'air à cette mesure spot, faisant l'hypothèse raisonnable que le gaz se comporte comme un gaz idéal. Cette hypothèse permet d'utiliser l'équation de gaz idéale, PV = nRT. Pour les non-initiés, P représente la pression, V le volume, n le nombre de moles (mol, unité de comptage des molécules), et R est une constante de proportionnalité. T est pour la température absolue, et donc mesurée en degrés Kelvin (K). Si P est en atmosphères (atm) et V est en litres (L), alors R est égal à 0,08206 L_atm /K_mol.

En continuant avec l'exemple ci-dessus, PV = nRT devient 1 atm_1 L = n (0,08206 L_atm /K * mol) 273K. Les unités s'annulent pour donner n = 0,04464 mole.

Appliquer le nombre d'Avagadro au nombre molaire pour trouver le nombre de molécules d'air dans le volume d'intérêt. Le nombre d'Avagadro est, en notation scientifique, 6.022x10 ^ 23 molécules par mole, où le signe ^ fait référence à l'exponentiation.

Poursuivant l'exemple de CO2, n = 0.04464 mole fait référence à 0.04464x6.022x10 ^ 23 = 2.688 x10 ^ 22 molécules.

Multiplier le nombre de molécules par la proportion de PPM qui est le CO2.

380 PPM signifie que 0,0380% des molécules dans le volume sont du CO2. (Juste diviser 380 par un million pour obtenir la proportion.) 0.0380% x2.688x10 ^ 22 équivaut à 1.02x10 ^ 19 molécules de CO2.

Convertir le nombre de molécules de CO2 dans le nombre de moles, en divisant par Le nombre d'Avagadro.

En continuant avec l'exemple, 1.02x10 ^ 19 /6.022x10 ^ 23 = 1.69x10 ^ -5 moles de CO2 dans un litre d'air.

Convertir le nombre de moles en En continuant avec l'exemple de CO2, le poids molaire du CO2 est la somme du poids molaire du carbone monoatomique plus deux fois le poids molaire de l'oxygène monoatomique, qui sont de 12,0 et 16,0 grammes par mole peut trouver sur la plupart des tableaux périodiques). Le CO2 a donc un poids moléculaire de 44,0 g /mol. Donc 1,69x10 ^ -5 moles de CO2 est égal à 7,45x10 ^ -4 grammes.

Diviser par le volume que vous avez spécifié précédemment, converti en unités de mètres cubes.

Poursuivre avec l'exemple de CO2, le volume a été spécifié comme 1 litre à l'étape 3. Donc, vous avez 7,45 x 10 ^ 4 grammes par litre. C'est 0,000745 g /L, ou 745 ug par litre (trouvé juste en multipliant le 0,000745 par un million). Il y a mille litres par mètre cube. Donc, la densité devient 745 000 ug par mètre cube. Voici votre réponse finale.

Astuce

En somme, les calculs étaient PPM x [P /(T * R)] x poids molaire x 1000. (V était égal à 1, sans perte de généralité.)

Avertissement

Faites attention lorsque vous faites vos propres calculs qu'il y avait des hypothèses sur la pression et la température faites au début de ces calculs qui peuvent ne pas s'appliquer à votre situation. br>