화학에 익숙하지 않아 $ \ pu {ppm} $의 $ \ ce {CH4} $ 농도 값을 $로 변환해야합니다. \ pu {g / m3} $. 가능합니까?
이미 약간의 조사를했고 물에 대해 $ \ pu {1 ppm} $가 $ \ pu {1 mg와 같다고 가정 할 수 있다는 것을 깨달았습니다. / L} = \ pu {1 g / m3} $. 하지만 공기 중 농도를 측정하고 있기 때문에 정확하지 않을 수 있습니다.
어떤 도움을 주셔서 감사합니다. 감사합니다!
댓글
- 1ppm은 1 개의 부품을 가지고있는 것과 같습니다. 여기서는 1 백만 분자의 공기 중 $ \ ce {CH_4} $ 1 분자입니다. 공기가 이상 기체라고 가정하면 이상 기체 방정식을 사용하여 다음을 알 수 있습니다. 총 공기량을 계산 한 다음 $ g / m ^ 3 $ 단위로 값을 취하고 ' $ g $가 메탄의 무게를 나타내는 것을 잊지 마십시오
- @Physicsapproval 도움을 주셔서 감사합니다. 이상 기체 법칙 ($ CH_ {4} $의 1 몰 가정)을 사용하여 볼륨을 추정했지만 다음에 무엇을해야할지 ' 잘 모르겠습니다. $ CH_ {4} $의 분자량 당 부피를 나누어야합니까?
- 다른 접근 방식을 시도했습니다. 다음을 알고 있습니다. $ 1 ppm = 1 \ frac {\ mu g} {g} $ ; 먼저, (이 경우) 메탄의 밀도 ($ 656 g / m ^ {3} $) 당 ppm 값을 곱하고 $ (10 ^ {-6}) $ 인수를 다시 곱했습니다. 여기 단위 계산 : $ \ frac {\ mu g} {g} \ times \ frac {g} {m ^ {3}} = \ frac {\ mu g} {m ^ {3 }} \ times (10 ^ {-6}) = \ frac {g} {m ^ {3}} $. 어떻게 생각하세요?
- 좋아요. 공기를 가정하고있는 혼합물의 메탄 가스는 어떻게 밀도를 계산 했나요? 여기서도 이상 기체 법칙을 사용하여 밀도를 찾았습니까?
답변
ppm을 이해하려고합니다. 너무. 내가 아는 한 다양한 종류의 ppm이 있습니다. 기본적으로 비율은 물질의 양, 질량 또는 부피의 비율이 될 수 있습니다.
ppm이 내가 한 몰 비율이라고 가정하면 이 추론 :
$ n $ 로 물질의 양을 $ M $ 몰 질량과 부피가 $ V $ 인 경우 가스 농도는 다음과 같습니다. $$ c = \ frac {n_ \ mathrm {gas} \ cdot M} {V}, $$ 및 $ \ mathrm {ppm} $ 정의 : $$ \ mathrm {ppm} = \ frac {n_ \ mathrm {gas}} {n_ \ mathrm {total}} \ cdot 10 ^ 6. $$
가스 법칙 사용 : $$ n_ \ mathrm {tot} = \ frac {p \ cdot V} {R \ cdot T}, $$ 여기서 $ T $ 는 켈빈 단위의 온도이고 $ p $ 는 파스칼 단위의 압력이며, 다음과 같이 대체하면 다음과 같이됩니다. <온천 n class = "math-container"> $$ c = \ frac {\ mathrm {ppm} \ cdot M \ cdot p} {R \ cdot T} \ left [\ frac {\ mu \ pu {g}} {\ pu {m ^ 3}} \ right]. $$
답변
정말 필요하지 않습니다. 이 답변을 너무 복잡하게 만듭니다.
알아야 할 핵심 사항은 이상 기체 (대부분의 표준 조건 (0 ° C 및 표준 대기압)에서 좋은 근사치)에서 기체 1 몰이 22.4 L의 부피를 차지하십시오. 가스 혼합물은 전혀 다르지 않으며 원하는 가스의 무게를 알기 위해 가스의 몰 질량과 혼합물의 비율을 곱하면됩니다 (ppm은 여기서 비율입니다).
따라서 메탄의 각 ppm은 각 22.4L의 가스 혼합물에 약 16 / 1,000,000g을 기여합니다. 또는 (1,000L를 포함하는 입방 미터로의 부피 변환을 조정하여) 44.7 * 16 / 11,000,000g / 입방 미터
이 공식에 따르면 순수한 메탄 1 입방 미터의 무게는 STP에서 ~ 715g이므로 ppm 값을 곱하여 작업 할 수 있습니다.
비율이 필요한 경우에만 더 복잡해집니다. 혼합물의 질량 으로 : 그러면 다른 모든 구성 요소의 몰 질량을 알아야합니다. 그러나 부피를 고수한다면 가스 법칙은 일을 정말 간단하게 유지합니다.
PS 조건 (압력 또는 온도가 다름) 인 경우 조정해야하는 유일한 것은 해당 조건에서 이상적인 기체의 부피입니다 (예를 들어 25 ° C에서 몰 부피는 24.8L에 가깝습니다). e).