Sisältö
- Termin määritteleminen: PPM
- Termin määritteleminen: höyrynpaine
- Tyypilliset raportointiyksiköt
- Kaasun pitoisuuden laskeminen: mmHg - ppm
- Kaasun pitoisuuden laskeminen: ppm - mg / m3
Epäpuhtauksien tulokset eivät aina käytä samoja yksiköitä. Raporttien vertailu, kun tulokset esitetään ppm, mg / m3 tai ppmv voi olla haastava. Mutta muunto näiden yksiköiden välillä vaatii vain muutaman askeleen ja vähän taustatietoa.
Termin määritteleminen: PPM
Lyhenne ppm tarkoittaa miljoonasosia. Yksi osa miljoonaa kohden tarkoittaa yhtä hiukkasia ainetta miljoonan kokonaishiukkasen joukossa. Osa miljoonassa viittaa hiukkasten lukumäärään nesteessä, onko neste kaasua vai nestettä. Koko lyhenteen pitäisi olla ppmv, tai miljoonasosaa tilavuudesta, mutta raportit pudottavat usein v: n vaihtamiseksi ppmv: stä ppm: ksi.
Maaperässä miljoonasosat tarkoittavat lyhennettynä miljoonasosana massaosaa PPMM tai ppmm. Kaasuissa miljoonasosat ovat yhtä suuret kuin materiaalimoolien lukumäärä (aineen mooli on yhtä suuri kuin 6,022x10)23 aineen yksikköä). Kun hiilidioksidin taso ilmakehässä ilmoitetaan olevan 409 ppm, ilmakehä sisältää 409 moolia hiilidioksidia miljoona moolia ilmaa.
Käänteinen muuntaminen moolista miljoonasosaksi (mooli / ppm) tarkoittaa, että moolien lukumäärä miljoonassa aineen moolissa on yhtä suuri kuin miljoonasosa.
Miljoonasosaa, mitaton määrä ja mittaus, kuvaavat erittäin pieniä materiaalipitoisuuksia ilmassa tai nesteissä. Jopa pienemmät määrät voidaan ilmoittaa osina miljardia (ppb). Lyhennettä ppt voidaan käyttää, mutta ppt voi tarkoittaa osia tuhatta tai osia triljoonaa kohden.
Termin määritteleminen: höyrynpaine
Höyrynpaine "Höyryn (kaasun) paine sen nestemäisen tai kiinteän faasin yläpuolella, kun ne ovat tasapainossa suljetussa astiassa. Tasapaino syntyy, kun haihtuvien atomien tai molekyylien lukumäärä on yhtä suuri kuin nesteeksi tai kiinteään aineeseen tiivistyvien atomien tai molekyylien lukumäärä.
Höyrynpaine muuttuu suoraan lämpötilan mukana. Kun lämpötila nousee, höyrynpaine nousee ja kun lämpötila laskee, höyrynpaine laskee. Höyrynpaine mitataan elohopeamanometrillä.
Kun manometrin molemmat sivut ovat auki, U-muotoisessa manometriputkessa olevalla elohopeapylväällä on sama korkeus putken kummassakin pystyasennossa. Suljettu säiliö, joka sisältää testattavan materiaalin, on kiinnitetty putken toiselle puolelle. Kun höyrynpaine suljetussa astiassa kasvaa, höyryn paine työntää elohopeakolonnia, joka nousee sitten putken avoimelle puolelle.
Kun höyrynpaine vakiintuu, elohopeapitoisuuksien ero manometrin molemmilla puolilla osoittaa höyrynpaineen ilmoitettuna elohopean millimetreinä (mmHg tai torr).
Osittainen paine
Höyrynpaine mitataan, kun läsnä on vain yhtä kaasutyyppiä. Osapaineella tarkoitetaan yhden kaasun painetta kaasuseoksessa. Esimerkiksi, kun henkilö räjäyttää pallo, ilmapallo sisältää useita erilaisia kaasuja, mukaan lukien hiilidioksidi, happi, typpi, argon ja vesihöyry. Jokainen näistä kaasuista kohdistaa osittaisen paineen ilmapalloa vastaan. Yhdistetyt osittaiset paineet pitävät pallo täynnä.
Tyypilliset raportointiyksiköt
Ympäristöraportoinnissa käytetään erilaisia yksiköitä näytteenotetun materiaalin perusteella. Maaperätutkimukset ilmoittavat testin milligrammoina (mg) kilogrammaa kohti (kg) tai miljoonasosina massan perusteella (ppmm, myös kirjallinen ppm)m). Vesitulokset ilmoitetaan milligrammoina (mg) litraa kohti (L tai l) saasteaineen massan perusteella vesimääränä. Veden pilaantumisesta voidaan ilmoittaa myös mol (samoin kuin mol) saastuttavaa ainetta litrassa vesimäärää, jota edustaa M. Ilmatulokset ilmoittavat testitulokset milligrammoina kuutiometriä kohti tai miljoonasosina tilavuuden perusteella (ppmv, myös ppm)v).
Kaasun pitoisuuden laskeminen: mmHg - ppm
Muuntaaksesi elohopean millimetreistä miljoonasosiksi (mmHg - ppm), käytä kaavaa miljoonasosat (ppm), joka on yhtä suuri kuin höyrynpaine, joka on mitattu elohopean millimetreinä (VP mmHg) jaettuna ilmakehän paineella elohopean millimetreinä (PA mmHg), kerro sitten sitten miljoonalla (106).
Matemaattisesti yhtälö on ppmv = (VP ÷ PA) x106. Esimerkiksi, jos nykyinen ilmakehän hiilidioksiditaso mitataan arvoon 0,311 mmHg, miljoonasosien laskelmaksi tulee ppm = (0,311 ÷ 760) x106 tai 409 ppm.
Jos haluat muuntaa ppm osapaineeksi, järjestä yhtälö uudelleen siten, että höyrynpaine elohopeamillimetreinä on yhtä suuri kuin miljoonasosat (ppm) kerrottuna ilmakehän paineella (PA), jaettuna tuotteella miljoona (10)6). Esimerkiksi teollisuuden vallankumousta edeltävä ilmakehän hiilidioksiditaso oli noin 280 ppm. Höyrynpaine tuolloin voidaan laskea muodossa PV = (ppmxPA) ÷ 106 tai VP = (280x760) ÷ 106= 212 800 - 106 = 0,2128 tai 0,213 mmHg.
Näissä esimerkeissä oletetaan vakiopaine (760 mmHg).
Kaasun pitoisuuden laskeminen: ppm - mg / m3
Kaasupitoisuudet voidaan ilmoittaa milligrammoina kuutiometriä kohti (mg / m3) eikä miljoonasosaa tai millimetriä elohopeaa. Käytä kaavan osaa miljoonaan, joka on yhtä suuri kuin 24,45-kertainen mittaus milligrammoina kuutiometriä kohti, jaa sitten aineen moolimassalla grammalla. Käytä jaksollista taulukkoa löytääksesi gramman molekyylipaino (katso Resurssit).
Esimerkiksi hiilidioksidilla on yhden hiiliatomin, moolimassan gramma, 12, plus kaksi happiatomia, 16x2 = 32, gramman kokonaismolekyylipainon ollessa 44 (12 + 32). Jos hiilidioksidin luokkahuoneessa mitataan 2 500 mg / m3 ja hyväksyttävä hiilidioksidi on 1 100 ppm tai vähemmän, onko luokkahuone turvallinen lapsille? Kaavaa käyttämällä ppm = (24,45x2,500) ÷ 44 = 61,125 ÷ 44 = 1 389 ppm hiilidioksidia, osoittaa, että hiilidioksiditaso ei ole turvallinen.
Yhtälössä oleva luku 24,45 on kaasun tai höyryn moolin (moolimassan gramma) tilavuus (litroina), kun paine on yksi ilmakehä (760 torria tai 760 mm Hg) ja 25 ° C. Laskemiseksi eri paineen ja / tai lämpötilan perusteella asetetaan muuntokerrointilavuus yhtä suureksi kaasun vakiokertoimina lämpötiloina Kelvininä (Celsiuksen lämpötila plus 273).