Sisältö
PPM tarkoittaa ”miljoonasosia”. Ug tarkoittaa mikrogrammeja. Mikrogrammi vastaa miljoonasosaa grammaa. Osat miljoonaa kohden on erilainen tiheysmitta, jossa verrataan yhtä tyyppiä olevaa molekyyliä kaikkien saman tilavuuden molekyylien lukumäärään. Näiden kahden tiheysmittarin välinen ero voidaan havainnollistaa muuttamalla hiilidioksiditiheys yhdestä tiheysmittausyksiköstä toiseen. Huomaa, että muuntaminen ei ole yksinkertainen kerto kertoa yhdellä kertoimella. Muutos on sen sijaan riippuvainen lämpötilasta ja paineesta.
Oletetaan, että tietyssä pisteessä tehdyt CO2-mittaukset antavat lukeman 380 PPM.
Oletetaan myös, että paikka, josta lukema otettiin, on normaalissa paineessa ja lämpötilassa (SPT). SPT on 0 astetta (tai 273 astetta kelvinia) ja 1 ilmakehän (atm) kaasunpaine. Paineilmapiiri on noin 14,8 kiloa neliötuumaa (PSI), ilmakehän paine merenpinnan tasolla (enemmän tai vähemmän).
Määritä, mikä on molaarinen luku esimerkiksi litrassa ilmaa tässä mittauspisteessä, tekemällä kohtuullinen oletus siitä, että kaasu käyttäytyy kuin ihanteellinen kaasu. Tämä oletus antaa sinun käyttää ideaalikaasuyhtälöä, PV = nRT. Aloittamattomalle P tarkoittaa painetta, V tilavuutta, n moolien lukumäärää (mooli; yksikkö molekyylien laskemiseksi) ja R on suhteellisuusvakio. T on absoluuttinen lämpötila, ja siksi mitattu kelvin-asteina (K). Jos P on ilmakehässä (atm) ja V on litroissa (L), niin R on 0,08206 L_atm / K_mol.
Jatkamalla yllä olevaa esimerkkiä, PV = nRT muuttuu 1 atm_1 L = n (0,08206 L_atm / K * mol) 273K. Yksiköt lopettavat, jolloin saadaan n = 0,04464 moolia.
Levitä Avagadro-luku moolimäärään löytääksesi ilmamolekyylien lukumäärä kiinnostuksen kohteena olevassa tilavuudessa. Avagadro-luku on tieteellisessä merkityksessä 6,022x10 ^ 23 molekyyliä moolia kohti, missä caret ^ viittaa eksponentisaatioon.
Jatkamalla CO2-esimerkkiä, n = 0,04464 mooli viittaa 0,04464x6,022x10 ^ 23 = 2,688x10 ^ 22 molekyyleihin.
Kerro molekyylimäärä PPM-suhteella, joka on CO2.
380 PPM tarkoittaa, että 0,0380% tilavuudessa olevista molekyyleistä on CO2. (Jaa vain 380 miljoonalla saadaksesi osuus.) 0,0380% x2,688x10 ^ 22 on yhtä suuri kuin 1,02x10 ^ 19 molekyyliä CO2: ta.
Muunna CO2-molekyylien lukumäärä moolien lukumääräksi jakamalla Avagadro-luvulla.
Jatkamalla esimerkkiin, 1,02x10 ^ 19 / 6,022x10 ^ 23 = 1,69x10 ^ -5 moolia hiilidioksidia litrassa ilmaa.
Muunna moolimäärä grammoiksi.
Jatkamalla CO2-esimerkkiä, CO2: n moolimassa on monatomisen hiilen moolimassan summa plus kaksinkertainen monatomisen hapen moolimassa, joka on vastaavasti 12,0 ja 16,0 grammaa moolia kohti (joka löytyy useimmista jaksollisista kaavioista). . Joten CO2: n moolimassa on 44,0 g / mol. Joten 1,69 x 10 ^ -5 moolia hiilidioksidia on 7,45 x 10 ^ -4 grammaa.
Jaa aikaisemmin määrittelemälläsi tilavuudella, muunnettuna yksiköiksi kuutiometri.
Jatkamalla CO2-esimerkkiä, tilavuudeksi määritettiin 1 litra takaisin vaiheessa 3. Joten sinulla on 7,45x10 ^ -4 grammaa litrassa. Se on 0,000745 g / l tai 745 ug litraa kohti (löytyy kertomalla 0,000745 miljoonalla). Niitä on tuhat litraa kuutiometriä kohti. Joten tiheydestä tulee 745 000 ug / kuutiometri. Tämä on lopullinen vastauksesi.