私は化学にあまり慣れていないため、$ \ pu {ppm} $の$ \ ce {CH4} $濃度値を$に変換する必要があります\ pu {g / m3} $。それは可能ですか？
私はすでに少し調べて、水については$ \ pu {1 ppm} $が$ \ pu {1mgに等しいと仮定できることに気づきました。 / L} = \ pu {1 g / m3} $。しかし、私は「空気中の濃度を測定しているので、これは正しくない可能性があります。
助けてくれて本当に感謝しています。ありがとう！
コメント
- 1 ppmは、1つの部分があるようなものです。ここでは、100万分子の空気に1分子の$ \ ce {CH_4} $が含まれています。空気を理想気体と仮定すると、理想気体の式を使用して、総空気量を計算し、$ g / m ^ 3 $で値を取得し、' $ g $がメタンの重量を表すことを忘れないでください
- @Physicsapprovalご協力いただきありがとうございます。理想気体の法則（1molの$ CH_ {4} $を想定）を使用して体積を推定しましたが、'次に何をすべきかわかりません。 $ CH_ {4} $の分子量ごとに上記の体積を分割する必要がありますか？
- 別のアプローチを試しました：$ 1 ppm = 1 \ frac {\ mu g} {g} $ ;最初に、（この場合は）メタンの密度あたりのppm値（$ 656 g / m ^ {3} $）を乗算し、それらに係数$（10 ^ {-6}）$を再度乗算しました。Hereの単位計算：$ \ frac {\ mu g} {g} \ times \ frac {g} {m ^ {3}} = \ frac {\ mu g} {m ^ {3 }} \ times（10 ^ {-6}）= \ frac {g} {m ^ {3}} $。どう思いますか？
- 空気を想定した混合物中のメタンガスは大丈夫です。密度はどのように計算しましたか？ここでも、理想気体の法則を使用して密度を見つけましたか？
回答
ppmを理解しようとしていますが、あまりにも。私が理解している限り、ppmにはさまざまな種類があり、基本的には比率です。これは、物質の量、質量、または体積の比率にすることができます。
ppmが私が行ったモル比であると仮定します。この理由：
$ n $ で物質の量を示し、 $ M $ モル質量、および $ V $ の体積では、ガスの濃度は次のようになります。 $$ c = \ frac {n_ \ mathrm {gas} \ cdot M} {V}、$$ で、 $ \ mathrm {ppm} $ を次のように定義します。
ガスの法則の使用： $$ n_ \ mathrm {tot} = \ frac {p \ cdot V} {R \ cdot T}、$$ ここで、 $ T $ はケルビン単位の温度であり、 $ p $ はパスカル単位の圧力であり、代入すると次のようになります。<スパn class = "math-container"> $$ c = \ frac {\ mathrm {ppm} \ cdot M \ cdot p} {R \ cdot T} \ left [\ frac {\ mu \ pu {g}} {\ pu {m ^ 3}} \ right]。$$
回答
本当に必要ありません
知っておく価値のある重要なことは、理想気体（標準状態（0°Cおよび標準大気圧）でのほとんどの場合に適した近似）では、1モルの気体が22.4Lの体積を占めます。ガスの混合物に違いはありません。必要なガスの重量を知るには、ガスのモル質量に混合物の比率を掛けるだけです（ppmはここでは比率です）。
したがって、メタンの各ppmは、ガス混合物の各22.4Lに約16 / 1,000,000 gを寄与します。または（1,000 Lを含む立方メートルへの体積変換を調整）44.7 * 16 / 1,000,000 g /立方メートル。
この式では、1立方メートルの純粋なメタンの重量はSTPで約715gになるため、ppm値を掛けることでそれを処理できます。
比率が必要な場合にのみ複雑になります。混合物中の質量による：次に、他のすべての成分のモル質量を知る必要があります。ただし、体積に固執する場合、ガスの法則により、物事は非常に単純になります。
PS条件（圧力または温度が異なる）の場合、調整する必要があるのは、それらの条件での理想的なガスの量だけです（たとえば、モル量は25°Cで24.8Lに近くなります）。 e）。