תוֹכֶן
פירושו עמודים לדקה "חלקים למיליון". Ug פירושו מיקרוגרם. מיקרוגרם הוא מיליונית גרם. חלקים למיליון הם סוג אחר של מדידת צפיפות, המשווה סוג אחד של מולקולה לספירת כל המולקולות באותו נפח. ניתן להמחיש את ההבחנה בין שתי יחידות המדידה לצפיפות על ידי המרת צפיפות הפחמן הדו-חמצני מיחידת מדידת צפיפות אחת לאחרת. שים לב שהמרה אינה רק עניין פשוט של הכפלת בגורם; זה תלוי בלחץ ובטמפרטורה.
שלב 1
נניח שקריאות CO2 הנלקחות בנקודה מסוימת מספקות קריאה של 380 חלקים למיליון.
שלב 2
נניח גם שהמקום בו נלקחה הקריאה נמצא ב- CNTP. מה שאומר שהטמפרטורה היא 0 ºC (או 273 K) ולחץ הגז הוא 1 atm, הלחץ האטמוספרי בגובה פני הים.
שלב 3
קבע את כמות השומות בליטר אוויר בנקודת מדידה זו, בהנחה שמדובר בגז אידיאלי. זה מאפשר לך להשתמש במשוואה עבור גזים אידיאליים, PV = nRT. עבור הלא יזמים, P הוא הלחץ, V הוא הנפח, n הוא מספר השומות, R הוא קבוע פרופורציונליות ו- T הוא הטמפרטורה המוחלטת, הנמדדת בקלווינים. אם P נמצא באטמוספרות (atm) ו- V בליטר, אז R = 0.08206 ליטרכספומט / קmol.
בהמשך לדוגמה לעיל, PV = nRT הופך לכספומט אחד1 ליטר = n (0.08206 ליטרכספומט / K / mol) 273K. היחידות מבטלות זו את זו כדי להגיע ל- n = 0.04464 שומות.
שלב 4
החל את מספר האבוגדרו בספירת הטוחנת כדי לגלות את מספר מולקולות האוויר בנפח המדובר. מספר האבוגדרו הוא, בסימון מדעי, 6.022x10 ^ 23 מולקולות למול, כאשר הקרטה מתייחסת למעריך.
בהמשך לדוגמא CO2, n = 0.04464 שומות מתייחס ל 0.04464 x 6.022x10 ^ 23 = 2.688x10 ^ 22 מולקולות.
שלב 5
הכפל את הספירה המולקולרית בשיעור החלקים למיליון, שהוא CO2.
שלוש מאות ושמונים חלקים למיליון פירושם ש -0.0380% מהמולקולות בנפח הן CO2 (רק חלקו 380 במיליון כדי לקבל את היחס). 0.0380% x 2.688x10 ^ 22 שווה ל- 1.02x10 ^ 19 מולקולות של CO2.
שלב 6
המר את מספר מולקולות ה- CO2 למספר השומות, על ידי חלקי המספר של Avogadro.
בהמשך לדוגמא, 1.02x10 ^ 19 / 6.022x10 ^ 23 = 1.69x10 ^ -5 שומות CO2 בליטר אוויר אחד.
שלב 7
המירו את מספר השומות לגרמים.
בהמשך לדוגמא של CO2, משקלו הטוחני הוא סכום המשקל של פחמן אטומי עם משקל אטומי כפול של חמצן, שהם 12 ו- 16 גרם, בהתאמה (ניתן למצוא משקולות אלו בכל טבלה מחזורית). אז ל- CO2 יש משקל טוחני של 44 גרם למול. אז 1.69x10 ^ -5 שומות CO2 הן 7.45x10 ^ - 4 גרם.
שלב 8
חלקו בנפח שצוין קודם לכן, שהומר ליחידות מטר מעוקב.
בהמשך לדוגמא CO2, נפח הוגדר כליטר אחד בשלב 3. אז הצפיפות היא 7.45x10 ^ -4 גרם לליטר, או 0.000745 גרם / ליטר, או 745 ug / ליטר (נמצא על ידי הכפלת משקל למיליון). כל מטר מעוקב מורכב מאלף ליטרים. אז, הצפיפות היא 745,000 ug / m³. זו התשובה הסופית שלך.