Cara Menghitung PPM Dari Tekanan Uap

Isi

• Mendefinisikan Istilah: PPM
• Mendefinisikan Istilah: Tekanan Uap
• Unit Pelaporan Khas
• Perhitungan Konsentrasi Gas: mmHg ke ppm
• Perhitungan Konsentrasi Gas: ppm hingga mg / m3

Hasil polutan jangan selalu menggunakan unit yang sama. Membandingkan laporan saat hasilnya ditampilkan dalam ppm, mg / m³ atau ppmv bisa jadi menantang. Tetapi mengkonversi antara unit-unit ini hanya membutuhkan beberapa langkah dan sedikit latar belakang pengetahuan.

Mendefinisikan Istilah: PPM

Akronim ppm berarti bagian per juta. Satu bagian per juta berarti satu partikel zat di antara satu juta total partikel. Bagian per juta mengacu pada jumlah partikel dalam fluida, apakah fluida itu gas atau cair. Akronim penuh seharusnya ppmv, atau bagian per juta berdasarkan volume, tetapi laporan sering menjatuhkan v untuk mengubah dari ppmv ke ppm.

Dalam tanah, bagian per juta berarti bagian per juta menurut massa, disingkat ppmm atau ppm_m. Dalam gas, bagian per juta sama dengan jumlah mol bahan (satu mol zat sama dengan 6.022x10²³ unit zat). Ketika tingkat karbon dioksida di atmosfer dilaporkan 409 ppm, atmosfer mengandung 409 mol karbon dioksida dalam sejuta mol udara.

Konversi terbalik, dari mol ke bagian per juta (mol ke ppm), berarti bahwa jumlah mol per juta mol zat sama dengan bagian per juta.

Bagian per juta, jumlah dan pengukuran tanpa dimensi, menggambarkan konsentrasi sangat kecil dari suatu bahan di udara atau cairan. Jumlah yang lebih kecil pun dapat dilaporkan sebagai bagian per miliar (ppb). Acptym ppt dapat digunakan tetapi ppt dapat berarti bagian per seribu atau bagian per triliun.

Mendefinisikan Istilah: Tekanan Uap

Tekanan uap mengacu pada tekanan uap (gas) di atas fase cair atau padatnya ketika keduanya berada dalam kesetimbangan dalam wadah tertutup. Kesetimbangan terjadi ketika jumlah atom atau molekul yang menguap sama dengan jumlah atom atau molekul yang terkondensasi kembali ke cairan atau padat.

Tekanan uap berubah secara langsung dengan suhu. Ketika suhu meningkat, tekanan uap meningkat dan ketika suhu menurun, tekanan uap berkurang. Tekanan uap diukur menggunakan manometer merkuri.

Ketika kedua sisi manometer terbuka, kolom merkuri dalam tabung manometer berbentuk U akan memiliki ketinggian yang sama di setiap bagian tegak lurus tabung. Wadah tertutup yang berisi bahan yang diuji melekat pada satu sisi tabung. Ketika tekanan uap dalam wadah tertutup meningkat, tekanan dari uap mendorong kolom merkuri yang kemudian naik di sisi terbuka tabung.

Ketika tekanan uap stabil, perbedaan tingkat merkuri pada kedua sisi manometer menunjukkan tekanan uap, dilaporkan dalam milimeter merkuri (mmHg atau torr).

Tekanan Parsial

Tekanan uap diukur ketika hanya ada satu jenis gas. Tekanan parsial berarti tekanan satu gas dalam campuran gas. Misalnya, ketika seseorang meledakkan balon, balon itu mengandung beberapa gas yang berbeda termasuk karbon dioksida, oksigen, nitrogen, argon dan uap air. Masing-masing gas ini memberikan tekanan parsial terhadap balon. Tekanan parsial gabungan membuat balon meningkat.

Unit Pelaporan Khas

Pelaporan lingkungan menggunakan unit yang berbeda berdasarkan bahan sampel. Tes tanah melaporkan tes dalam miligram (mg) per kilogram (kg) atau bagian per juta berdasarkan massa (ppmm, juga tertulis ppm_m). Laporan hasil air sebagai miligram (mg) per liter (L atau l), berdasarkan massa polutan dalam volume air. Polusi air juga dapat dilaporkan sebagai tahi lalat (Juga ditulis sebagai mol) polutan per liter dalam volume air, diwakili oleh M. Air melaporkan hasil pengujian sebagai miligram per meter kubik atau bagian per juta berdasarkan volume (ppmv, juga ditulis sebagai ppm_v).

Perhitungan Konsentrasi Gas: mmHg ke ppm

Untuk mengkonversi dari milimeter air raksa ke bagian per juta (mmHg ke ppm), gunakan formula bagian per juta (ppm) sama dengan tekanan uap yang diukur dalam milimeter air raksa (VP dalam mmHg) dibagi dengan tekanan atmosfer dalam milimeter air raksa (PA dalam mmHg), lalu kalikan dengan satu juta (10⁶).

Secara matematis, persamaannya adalah ppmv = (VP ÷ PA) x10⁶. Misalnya, jika tingkat karbon dioksida atmosfer saat ini diukur sebagai 0,311 mmHg, perhitungan bagian per juta menjadi ppm = (0,311 ÷ 760) x10⁶ atau 409 ppm.

Untuk mengubah ppm menjadi tekanan parsial, atur ulang persamaannya sehingga tekanan uap dalam milimeter air raksa sama dengan bagian per juta (ppm) dikalikan dengan tekanan atmosfer (PA), dengan produk dibagi satu juta (10)⁶). Sebagai contoh, tingkat karbon dioksida atmosfer pra-Revolusi Industri sekitar 280 ppm. Tekanan uap pada waktu itu dapat dihitung sebagai PV = (ppmxPA) ÷ 10⁶ atau VP = (280x760) ÷ 10⁶= 212.800 ÷ 106 = 0,2128 atau 0,213 mmHg.

Contoh-contoh ini mengasumsikan tekanan standar (760 mmHg).

Perhitungan Konsentrasi Gas: ppm hingga mg / m3

Konsentrasi gas dapat dilaporkan dalam miligram per meter kubik (mg / m3) daripada bagian per juta atau milimeter merkuri. Gunakan bagian rumus per juta sama dengan 24,45 kali pengukuran dalam miligram per meter kubik, lalu bagi dengan berat molekul gram zat tersebut. Gunakan tabel periodik untuk menemukan berat molekul gram (lihat Sumberdaya).

Misalnya, karbon dioksida memiliki berat molekul gram satu atom karbon, 12, ditambah dua atom oksigen, 16x2 = 32, untuk total berat molekul 44, 44 (12 + 32). Jika karbon dioksida di ruang kelas diukur pada 2.500 mg / m³ dan karbon dioksida yang dapat diterima adalah 1.100 ppm atau kurang, apakah ruang kelas aman untuk anak-anak? Dengan menggunakan rumus, ppm = (24.45x2.500) ÷ 44 = 61.125 ÷ 44 = 1.389 ppm karbon dioksida, menunjukkan tingkat karbon dioksida tidak aman.

Angka 24,45 dalam persamaan adalah volume (liter) mol (gram berat molekul) gas atau uap ketika tekanannya satu atmosfer (760 torr atau 760 mm Hg) dan 25 ° C. Untuk menghitung berdasarkan tekanan dan / atau suhu yang berbeda, masukkan volume faktor konversi sama dengan suhu gas konstan kali ideal di Kelvin (suhu Celcius ditambah 273).