Nem vagyok elégedett a kémia iránt, és meg kell konvertálnom a $ \ ce {CH4} $ koncentráció értékeit $ \ pu {ppm} $ -ból $ -ba \ pu {g / m3} $. Lehetséges?
Már kutattam egy kicsit, és rájöttem, hogy a víz esetében feltételezhetjük, hogy $ \ pu {1 ppm} $ egyenlő $ \ pu {1 mg / L} = \ pu {1 g / m3} $. De mivel a levegőben koncentrációkat mérek, ez nem biztos, hogy helytálló.
Nagyon értékelem a segítséget. Köszönöm!
Hozzászólások
- 1 ppm olyan, mintha 1 része lenne, itt egy $ \ ce {CH_4} $ molekula millió levegőmolekulában. Ha feltételezzük, hogy a levegő ideális gáz, akkor az Ideális gázegyenletet használhatja a térfogat teljes levegőt, majd vegye ki az értéket $ g / m ^ 3 $ értékben, és ne felejtse el ' ne felejtse el a $ g $ metán tömegét képviselni
- @Physicsapproval Köszönöm a segítséget! Az ideális gáz törvény alapján becsültem meg a mennyiséget (feltételezve 1 mol $ CH_ {4} $ összegét), de ' nem vagyok biztos abban, hogy mit tegyek tovább. Fel kell osztanom az említett térfogatot $ CH_ {4} $ molekulatömegenként?
- Kipróbáltam egy másik megközelítést. Tudva, hogy: $ 1 ppm = 1 \ frac {\ mu g} {g} $ ; először a ppm értékeket szoroztam meg (ebben az esetben) a metán sűrűségére (ebben az esetben 656 dollár g / m ^ {3} $), majd ismét megszoroztam őket a $ (10 ^ {- 6}) $ faktorral. Itt s az egységszámítás: $ \ frac {\ mu g} {g} \ times \ frac {g} {m ^ {3}} = \ frac {\ mu g} {m ^ {3 }} \ szor (10 ^ {- 6}) = \ frac {g} {m ^ {3}} $. Mit gondolsz?
- rendben van a metángáz egy keverékben, azt hiszem, levegőt feltételezve, akkor hogyan számoltad ki a sűrűséget? Ismét itt használta az ideális gáztörvényt a sűrűség megtalálásához?
Válasz
Megpróbálom megérteni a ppm-et, is. Amennyire megértettem, különböző típusú ppm létezik, ami alapvetően arány: lehet anyagmennyiség, tömeg vagy térfogat aránya.
Feltételezve, hogy a ppm a mólarány, ez az érvelés:
A $ n $ használatával jelzi az anyag mennyiségét, a $ M $ a moláris tömeg és $ V $ térfogattal a gáz koncentrációja: $$ c = \ frac {n_ \ mathrm {gas} \ cdot M} {V}, $$ és a $ \ mathrm {ppm} $ meghatározása: $$ \ mathrm {ppm} = \ frac {n_ \ mathrm {gas}} {n_ \ mathrm {total}} \ cdot 10 ^ 6. $$
A gáztörvény használata: $$ n_ \ mathrm {tot} = \ frac {p \ cdot V} {R \ cdot T}, $$ ahol $ T $ a hőmérséklet kelvinben és $ p $ a nyomás pascal-ban, és helyettesítve a következőket kapja:
Válasz
Nem igazán kell hogy túlbonyolítsuk a dolgokat ehhez a válaszhoz.
A legfontosabb tudnivaló, hogy ideális gázban (jó hozzávetőleges a legtöbbhez normál körülmények között (0 ° C és normál légköri nyomás)) egy mol gáz 22,4 liter térfogatot foglalnak el. A gázkeverék nem különbözik egymástól, és a kívánt gáz tömegének megismeréséhez csak meg kell szorozni a gáz moláris tömegét a keverék arányával (ppm az itteni arány).
Tehát minden ppm metán hozzávetőlegesen 16/1 000 000 g-ot tesz ki a gázelegy 22,4 l-jéhez. Vagy (a térfogat átszámításához köbméterre, amely 1000 l-t tartalmaz) 44,7 * 16/1 000 000 g / köbméter.
Ezzel a képlettel egy köbméter tiszta metán súlya ~ 715g az STP-nél, így csak a ppm értékkel megszorozva dolgozhatna ezzel.
Csak bonyolultabb, ha arányokra van szüksége. tömeg a keverékben: akkor ismernie kell az összes többi komponens moláris tömegét. De ha ragaszkodik a mennyiségekhez, a gáztörvények nagyon egyszerűvé teszik a dolgokat.
PS ha az Ön körülményei (a nyomás vagy a hőmérséklet különbözik), az egyetlen dolog, amelyet beállítania kell, az az ideális gáz térfogata ilyen körülmények között (a moláris térfogat 25 ° C-on közelebb van a 24,8 L-hez, például e).