Je « ne suis pas très à laise avec la chimie et jai besoin de convertir $ \ ce {CH4} $ les valeurs de concentration en $ \ pu {ppm} $ en $ \ pu {g / m3} $. Est-ce possible?
Jai déjà fait quelques recherches et réalisé que pour leau, vous pouvez supposer que $ \ pu {1 ppm} $ est égal à $ \ pu {1 mg / L} = \ pu {1 g / m3} $. Mais comme je « mesure des concentrations dans lair, cela pourrait ne pas être correct.
Japprécie vraiment toute aide. Merci!
Commentaires
- 1 ppm équivaut à 1 partie, ici 1 molécule de $ \ ce {CH_4} $ dans un million de molécules dair. Si nous supposons que lair est un gaz idéal, vous pouvez utiliser léquation du gaz idéal pour connaître le volume dair total, puis retirez la valeur en $ g / m ^ 3 $ et don ' oubliez les $ g $ représentent le poids du méthane
- @Physicsapproval Merci pour votre aide! Jai estimé le volume en utilisant la loi des gaz parfaits (en supposant 1 mol de $ CH_ {4} $) mais je ' ne sais pas quoi faire ensuite. Dois-je diviser ledit volume par le poids moléculaire de $ CH_ {4} $?
- Jai essayé une approche différente. Sachant que: $ 1 ppm = 1 \ frac {\ mu g} {g} $ ; tout dabord, jai multiplié les valeurs ppm par la densité de (dans ce cas) méthane (656 $ g / m ^ {3} $) et les ai multipliées à nouveau par le facteur $ (10 ^ {- 6}) $. Ici est le calcul des unités: $ \ frac {\ mu g} {g} \ times \ frac {g} {m ^ {3}} = \ frac {\ mu g} {m ^ {3 }} \ times (10 ^ {- 6}) = \ frac {g} {m ^ {3}} $. Que pensez-vous?
- daccord, est-ce que le méthane dans un mélange, je crois, suppose de lair alors comment avez-vous calculé la densité? Encore une fois, avez-vous utilisé la loi des gaz parfaits ici pour trouver la densité?
Réponse
Jessaie de comprendre ppm, trop. Pour autant que je sache, il existe différents types de ppm, qui est essentiellement un rapport: cela peut être un rapport de quantité de substance, de masses ou de volumes.
En supposant que votre ppm est un rapport molaire, jai fait ce raisonnement:
En indiquant avec $ n $ la quantité de substance, avec $ M $ la masse molaire et avec $ V $ le volume, la concentration de votre gaz est: $$ c = \ frac {n_ \ mathrm {gas} \ cdot M} {V}, $$ et définissant le $ \ mathrm {ppm} $ comme: $$ \ mathrm {ppm} = \ frac {n_ \ mathrm {gas}} {n_ \ mathrm {total}} \ cdot 10 ^ 6. $$
Utilisation de la loi des gaz: $$ n_ \ mathrm {tot} = \ frac {p \ cdot V} {R \ cdot T}, $$ où $ T $ est la température en kelvin et $ p $ la pression en pascal, et en remplaçant, vous obtenez:
Answer
Vous navez vraiment pas besoin pour compliquer trop les choses pour cette réponse.
Ce quil faut savoir, cest que dans un gaz parfait (une bonne approximation pour la plupart dans des conditions standard (0 ° C et pression atmosphérique standard)) une mole de gaz sera occupent 22,4 L de volume. Un mélange de gaz nest pas différent et pour connaître le poids du gaz que vous voulez, il vous suffit de multiplier la masse molaire du gaz par la proportion dans le mélange (ppm est la proportion ici).
Ainsi, chaque ppm de méthane contribuera environ 16/1 000 000 g à chaque 22,4 L de mélange gazeux. Ou (en ajustant la conversion de volume en mètres cubes contenant 1 000 L) 44,7 * 16/1 000 000 g / mètre cube.
Selon cette formule, un mètre cube de méthane pur pèserait ~ 715 g à STP, vous pouvez donc simplement travailler avec cela en multipliant par la valeur ppm.
Cela ne devient plus compliqué que si vous avez besoin de proportions par masse dans le mélange: alors vous devez connaître les masses molaires de tous les autres composants. Mais, si vous vous en tenez aux volumes, les lois des gaz gardent les choses très simples.
PS si vos conditions (pression ou température sont différentes), la seule chose que vous devez ajuster est le volume dun gaz idéal dans ces conditions (le volume molaire est plus proche de 24,8 L à 25 ° C, par exemple e).