Contenu
- Définir le terme: PPM
- Définir le terme: pression de vapeur
- Unités de rapport typiques
- Calcul de la concentration de gaz: mmHg à ppm
- Calcul de la concentration de gaz: ppm en mg / m3
Les résultats des polluants n'utilisent pas toujours les mêmes unités.Comparaison des rapports indiquant les résultats en ppm, mg / m3 ou ppmv peut être difficile. Mais la conversion entre ces unités ne nécessite que quelques étapes et quelques connaissances de base.
Définir le terme: PPM
L'acronyme ppm signifie parties par million. Une partie par million signifie une particule d'une substance sur un million de particules totales. Pièces parmillions se réfère au nombre de particules dans un fluide, que ce soit un gaz ou un liquide. L'acronyme complet devrait être ppmv, ou parties par million en volume, mais des rapportslaisser tomber fréquemment le v pour passer de ppmv à ppm.
Dans les sols, parties par million signifie parties par million en masse, en abrégé ppmm ou ppmm. En gaz,parties par million est égal au nombre de moles de matériau (une mole d’une substance est égale à 6,022 x 1023 unités de la substance). Lorsque le niveau de dioxyde de carbone dans l'atmosphèrerapporté à 409 ppm, l’atmosphère contient 409 moles de dioxyde de carbone par million de moles d’air.
La conversion inverse, de moles en parties par million (moles en ppm),signifie que le nombre de moles par million de moles est égal à parties par million.
Le nombre de pièces par million, une quantité et une mesure sans dimension, décrit de très petitesles concentrations d'un matériau dans l'air ou les liquides. Même de plus petites quantités peuvent être déclarées en parties par milliard (ppb) L'acronyme ppt peut être utilisé mais ppt peut signifier des parties pour mille ou des parties par billion.
Définir le terme: pression de vapeur
La pression de vapeur se réfère à la pression d'une vapeur (gaz) au-dessus de son liquide ou solidephase où les deux sont en équilibre dans un récipient fermé. L’équilibre se produit lorsque le nombre d’atomes ou de molécules s’évaporant est égal au nombre d’atomes ou de molécules se condensantle liquide ou solide.
La pression de vapeur change directement avec la température. Lorsque la température augmente, la pression de vapeur augmente et lorsque la température diminue, la pression de vapeurdiminue. La pression de vapeur est mesurée à l’aide d’un manomètre à mercure.
Lorsque les deux côtés du manomètre sont ouverts, une colonne de mercure dans le tube du manomètre en forme de U aurahauteur égale dans chaque section verticale du tube. Un récipient fermé contenant le matériau à tester est fixé sur un côté du tube. À mesure que la pression de vapeur dans le récipient fermé augmente,la pression de la vapeur pousse la colonne de mercure qui monte ensuite du côté ouvert du tube.
Lorsque la pression de vapeur se stabilise, la différence de niveaux de mercure entre les deuxLes côtés du manomètre indiquent la pression de vapeur exprimée en millimètres de mercure (mmHg ou torr).
Pression partielle
La pression de vapeur est mesurée lorsqu'un seul type de gaz est présent.La pression partielle signifie la pression d'un gaz dans un mélange de gaz. Par exemple, quand une personne gonfle un ballon, celui-ci contient plusieurs gaz différents, notamment du dioxyde de carbone,l'oxygène, l'azote, l'argon et la vapeur d'eau. Chacun de ces gaz exerce une pression partielle sur le ballon. Les pressions partielles combinées maintiennent le ballon gonflé.
Unités de rapport typiques
Les rapports environnementaux utilisent différentes unités en fonction des matériaux échantillonnés. Les analyses de sol indiquent que les analyses sont exprimées en milligrammes (mg) par kilogramme (kg) ou en parties par millionsur la masse (ppmm, également écrit ppmm) Les résultats de l'eau sont exprimés en milligrammes (mg) par litre (L ou l), en fonction de la masse de polluant dans un volume d'eau. La pollution de l’eau peut aussiêtre signalé comme taupes (également écrit en moles) de polluant par litre dans un volume d’eau, représenté par M. Les résultats de l’air indiquent les résultats des tests en milligrammes par cubemètre ou parties par million en fonction du volume (ppmv, également écrit en ppmv).
Calcul de la concentration de gaz: mmHg à ppm
Pour convertir des millimètres de mercure en parties parmillions (mmHg à ppm), utilisez la formule parties par million (ppm) est égale à la pression de vapeur mesurée en millimètres de mercure (VP en mmHg) divisée par la pression atmosphérique en millimètres demercure (PA en mmHg), puis multipliez par un million (106).
Mathématiquement, l'équation est ppmv = (VP PA) x106. Par exemple, si le carbone atmosphérique actuelle niveau de dioxyde est mesuré à 0,311 mmHg, le calcul en parties par million devient ppm = (0.311 760) x106 ou 409 ppm.
Pour convertir les ppm en pression partielle, réorganisez leéquation de sorte que la pression de vapeur en millimètres de mercure soit égale à parties par million (ppm) multipliée par la pression atmosphérique (PA), le produit étant divisé par un million (106) Par exemple, le niveau de dioxyde de carbone dans l'atmosphère avant la révolution industrielle était d'environ 280 ppm. La pression de vapeur à ce moment peut être calculée comme suit: PV = (ppmxPA)) 106 ou VP = (280x760) ÷ 106= 212 800 × 106 = 0,2128 ou 0,213 mmHg.
Ces exemples supposent une pression standard (760 mmHg).
Calcul de la concentration de gaz: ppm en mg / m3
Les concentrations de gaz peuvent être rapportées en milligrammes par mètre cube (mg / m3) plutôt que des parties par million ou des millimètres de mercure. Utilisez la formule parties par millionest égal à 24,45 fois la mesure en milligrammes par mètre cube, puis divisez par le poids moléculaire en grammes de la substance. Utilisez le tableau périodique pour trouver le poids moléculaire en grammes (voirRessources).
Par exemple, le dioxyde de carbone a un poids moléculaire en grammes d'un atome de carbone, 12, plus deux atomes d'oxygène, 16x2 = 32, pour un poids moléculaire total en grammes de 44 (12 + 32).Si le dioxyde de carbone dans une salle de classe est mesuré à 2500 mg / m3 et le dioxyde de carbone acceptable est de 1 100 ppm ou moins, la salle de classe est-elle sûre pour les enfants? En utilisant la formule,ppm = (24,45x2,500) ÷ 44 = 61,125 44 = 1 389 ppm de dioxyde de carbone, indique que le niveau de dioxyde de carbone n'est pas sans danger.
Le nombre 24,45 dans l'équation est le volume(litres) d'une mole (gramme de poids moléculaire) d'un gaz ou d'une vapeur lorsque la pression est d'une atmosphère (760 torr ou 760 mm Hg) et à 25 ° C. Pour calculer en fonction d'une pression différente et / outempérature, insérez le facteur de conversion volume égal à la constante de gaz idéale multipliée par la température en Kelvin (température Celsius plus 273).