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PPM significa "partes por milhão". Ug significa microgramas. Um micrograma é igual a um milionésimo de grama. Partes por milhão é um tipo diferente de medida de densidade, comparando um tipo de molécula com a contagem de todas as moléculas no mesmo volume. A distinção entre as duas medidas de densidade pode ser ilustrada com uma conversão da densidade do dióxido de carbono de uma unidade de medição de densidade para a outra. Observe que a conversão não é uma simples questão de multiplicar por um fator. Em vez disso, a conversão depende da temperatura e da pressão.
Suponha que as medições de CO2 realizadas em um determinado local proporcionem uma leitura de 380 PPM.
Suponha também que o local onde a leitura foi realizada esteja na pressão e temperatura padrão (SPT). O SPT é de 0 graus Celsius (ou 273 graus Kelvin) e 1 atmosfera (atm) de pressão de gás. Uma atmosfera de pressão é igual a cerca de 14,8 libras por polegada quadrada (PSI), a pressão atmosférica ao nível do mar (mais ou menos).
Determine qual é a contagem molar, digamos, de um litro de ar nesse ponto de medição, assumindo razoavelmente que o gás se comporta como um gás ideal. Essa suposição permite que você use a equação de gás ideal, PV = nRT. Para os não iniciados, P significa pressão, V para volume, n para o número de moles (mol; uma unidade para contar moléculas) e R é uma constante de proporcionalidade. T é para temperatura absoluta e, portanto, medido em graus Kelvin (K). Se P estiver em atmosferas (atm) e V estiver em litros (L), então R será igual a 0,08206 L_atm / K_mol.
Continuando com o exemplo acima, PV = nRT se torna 1 atm_1 L = n (0,08206 L_atm / K * mol) 273K. As unidades cancelam para dar n = 0,04464 moles.
Aplique o número de Avagadro à contagem molar para encontrar o número de moléculas de ar no volume de interesse. O número de Avagadro é, em notação científica, 6,022x10 ^ 23 moléculas por mole, em que o sinal de intercalação ^ se refere à exponenciação.
Continuando com o exemplo de CO2, n = 0,04464 moles refere-se a 0,04464x6,022x10 ^ 23 = 2,668x10 ^ 22 moléculas.
Multiplique a contagem molecular pela proporção de PPM que é CO2.
380 PPM significa que 0,0380% das moléculas no volume são CO2. (Apenas divida 380 por um milhão para obter a proporção.) 0,0380% x2,688x10 ^ 22 é igual a 1,02x10 ^ 19 moléculas de CO2.
Converta o número de moléculas de CO2 no número de moles, dividindo pelo número de Avagadro.
Continuando com o exemplo, 1,02x10 ^ 19 / 6,022x10 ^ 23 = 1,69x10 ^ -5 moles de CO2 em um litro de ar.
Converta o número de moles em gramas.
Continuando com o exemplo de CO2, o peso molar de CO2 é a soma do peso molar de carbono monatômico mais o dobro do peso molar de oxigênio monatômico, que são 12,0 e 16,0 gramas por mole, respectivamente (que você pode encontrar na maioria dos gráficos periódicos) . Portanto, o CO2 tem um peso molar de 44,0 g / mol. Então 1,69x10 ^ -5 moles de CO2 é igual a 7,45x10 ^ -4 gramas.
Divida pelo volume especificado anteriormente, convertido em unidades de metros cúbicos.
Continuando com o exemplo de CO2, o volume foi especificado como 1 litro na etapa 3. Portanto, você possui 7.45x10 ^ -4 gramas por litro. Isso é 0,000745 g / L ou 745 ug por litro (encontrado apenas pela multiplicação de 0,000745 por um milhão). Existem mil litros por metro cúbico. Portanto, a densidade se torna 745.000 ug por metro cúbico. Esta é a sua resposta final.