En ole kovin tyytyväinen kemiaan ja minun on muunnettava $ \ ce {CH4} $ -pitoisuusarvot dollareissa $ \ pu {ppm} $ arvoiksi $ \ pu {g / m3} $. Onko se mahdollista?
Olen jo tutkinut vähän ja huomannut, että vedelle voidaan olettaa, että $ \ pu {1 ppm} $ on $ \ pu {1 mg / L} = \ pu {1 g / m3} $. Mutta koska mittaan ilmassa olevat pitoisuudet, tämä ei ehkä ole oikein.
Arvostan todella apua. Kiitos!
Kommentit
- 1 ppm on kuin sinulla on yksi osa, tässä yksi $ \ ce {CH_4} $ -molekyyli miljoonassa ilmamolekyylissä. Jos oletamme ilman olevan ihanteellinen kaasu, voit käyttää Ideal-kaasuyhtälöä ilman kokonaismäärä ja ota sitten arvo yksiköissä $ g / m ^ 3 $ ja älä ' älä unohda $ g $ edustaa metaanin painoa
- @Physicsapproval Kiitos avustasi! Olen arvioinut määrän käyttämällä Ideal Gas Law -laitetta (olettaen, että 1 mooli $ CH_ {4} $), mutta en ' ole varma, mitä tehdä seuraavaksi. Pitäisikö minun jakaa mainittu määrä molekyylipainoa kohti $ CH_ {4} $?
- Olen kokeillut toista lähestymistapaa. Tietäen, että: $ 1 ppm = 1 \ frac {\ mu g} {g} $ ; Ensin kerroin ppm-arvot (tässä tapauksessa) metaanin tiheyttä ($ 656 g / m ^ {3} $) kohti ja kerrotaan taas kertoimella $ (10 ^ {- 6}) $. Tässä s yksiköiden laskenta: $ \ frac {\ mu g} {g} \ kertaa \ frac {g} {m ^ {3}} = \ frac {\ mu g} {m ^ {3 }} \ kertaa (10 ^ {- 6}) = \ frac {g} {m ^ {3}} $. Mitä mieltä olet?
- Okei onko metaanikaasu seoksessa, jonka uskon oletettavan ilman olevan, miten olet laskenut tiheyden? Oletko taas käyttänyt täällä ihanteellista kaasulakia tiheyden löytämiseen?
Vastaa
Yritän ymmärtää ppm: tä, liian. Sikäli kuin olen ymmärtänyt, on olemassa erilaisia ppm-arvoja, mikä on periaatteessa suhde: se voi olla aineen määrän, massojen tai tilavuuksien suhde.
Oletetaan, että ppm on moolisuhde, jonka tein tämä päättely:
Ilmaisee aineen määrän $ n $ -määrällä, $ M $ moolimassa ja $ V $ -määrällä kaasun pitoisuus on: $$ c = \ frac {n_ \ mathrm {gas} \ cdot M} {V}, $$ ja määritetään $ \ mathrm {ppm} $ seuraavasti: $$ \ mathrm {ppm} = \ frac {n_ \ mathrm {gas}} {n_ \ mathrm {total}} \ cdot 10 ^ 6. $$
Kaasulain käyttö: $$ n_ \ mathrm {tot} = \ frac {p \ cdot V} {R \ cdot T}, $$ missä $ T $ on lämpötila kelvineissä ja $ p $ paine pascalissa, ja korvaamalla saat:
Vastaa
Et todellakaan tarvitse ylikuormittaa asioita tämän vastauksen takia.
Tärkeimmät tietämisen arvoiset seikat ovat, että ihanteellisessa kaasussa (hyvä likiarvo useimmille vakio-olosuhteissa (0 ° C ja normaali ilmanpaine)) yksi mooli kaasua vievät 22,4 litraa. Kaasuseos ei ole erilainen ja tietääksesi haluamasi kaasun painon, sinun on vain kerrottava kaasun moolimassa seoksen osuudella (ppm on tässä oleva osuus).
Joten jokainen metaanin ppm tuottaa noin 16/1 000 000 g jokaiseen 22,4 litraan kaasuseosta. Tai (säätämällä tilavuuden muuntamiseksi kuutiometreiksi, jotka sisältävät 1000 litraa) 44,7 * 16/1 000 000 g / kuutiometri.
Tällä kaavalla kuutiometri puhdasta metaania painaisi ~ 715 g STP: ssä, joten voit työskennellä sen kanssa kertomalla ppm-arvolla.
Se monimutkaistuu vain, jos tarvitset mittasuhteita. massan mukaan seoksessa: sinun on tiedettävä kaikkien muiden komponenttien moolimassat. Mutta jos noudatat määriä, kaasulakit pitävät asiat todella yksinkertaisina.
PS jos olosuhteet (paine tai lämpötila ovat erilaiset), sinun on vain säädettävä ihanteellisen kaasun tilavuus näissä olosuhteissa (moolitilavuus on lähempänä 24,8 l lämpötilassa 25 ° C, esimerkiksi e).