PPM adalah singkatan dari “bagian per juta.†Ug adalah singkatan dari mikrogram. Mikrogram sama dengan sepersejuta gram. Bagian per sejuta adalah ukuran kerapatan yang berbeda, membandingkan satu jenis molekul dengan jumlah semua molekul dalam volume yang sama. Perbedaan antara kedua ukuran densitas dapat diilustrasikan dengan konversi densitas karbon dioksida dari satu unit pengukuran densitas ke unit lainnya. Perhatikan bahwa konversi bukanlah masalah sederhana mengalikan dengan satu faktor. Konversi sebaliknya bergantung pada suhu dan tekanan.
Misalkan pengukuran CO2 yang diambil di tempat tertentu memberikan pembacaan 380 PPM.
Misalkan juga tempat pembacaan dilakukan pada tekanan dan suhu standar (SPT). SPT adalah 0 derajat Celcius (atau 273 derajat Kelvin) dan tekanan gas 1 atmosfer (atm). Atmosfer tekanan sama dengan sekitar 14,8 pound per inci persegi (PSI), tekanan atmosfer di permukaan laut (kurang lebih).
Tentukan berapa jumlah molarnya, katakanlah, satu liter udara di tempat pengukuran ini, buat asumsi yang masuk akal bahwa gas berperilaku seperti gas ideal. Asumsi ini memungkinkan Anda menggunakan persamaan gas ideal, PV=nRT. Untuk yang belum tahu, P adalah tekanan, V adalah volume, n adalah jumlah mol (mol; satuan untuk menghitung molekul), dan R adalah konstanta proporsionalitas. T adalah untuk suhu mutlak, dan karena itu diukur dalam derajat Kelvin (K). Jika P dalam atmosfir (atm) dan V dalam liter (L), maka R sama dengan 0,08206 L_atm/K_mol.
Melanjutkan contoh di atas, PV=nRT menjadi 1 atm_1 L = n(0.08206 L_atm/K*mol) 273K. Satuan saling meniadakan untuk menghasilkan n=0,04464 mol.
Terapkan nomor Avagadro ke jumlah molar untuk menemukan jumlah molekul udara dalam volume yang diinginkan. Bilangan Avagadro, dalam notasi ilmiah, adalah 6,022×10^23 molekul per mol, dengan tanda sisipan ^ mengacu pada eksponensial.
Melanjutkan contoh CO2, n=0,04464 mol berarti 0,04464×6,022×10^23 = 2,688×10^22 molekul.
Kalikan jumlah molekul dengan proporsi PPM yaitu CO2.
380 PPM berarti 0,0380% molekul dalam volume adalah CO2. (Bagi saja 380 dengan satu juta untuk mendapatkan proporsinya.) 0,0380%x2,688×10^22 sama dengan 1,02×10^19 molekul CO2.
Ubah jumlah molekul CO2 menjadi jumlah mol, dengan membaginya dengan bilangan Avagadro.
Melanjutkan contoh, 1,02×10^19/6,022×10^23 = 1,69×10^-5 mol CO2 dalam satu liter udara.
Ubah jumlah mol menjadi gram.
Melanjutkan contoh CO2, berat molar CO2 adalah jumlah dari berat molar karbon monoatomik ditambah dua kali berat molar oksigen monoatomik, yaitu masing-masing 12,0 dan 16,0 gram per mol (yang dapat Anda temukan di hampir semua grafik periodik). . Jadi CO2 memiliki berat molar 44,0 g/mol. Jadi 1,69×10^-5 mol CO2 sama dengan 7,45×10^-4 gram.
Bagilah dengan volume yang Anda tentukan tadi, ubah menjadi satuan meter kubik.
Melanjutkan contoh CO2, volumenya ditetapkan sebagai 1 liter di langkah 3. Jadi Anda memiliki 7,45×10^-4 gram per liter. Itu 0,000745 g/L, atau 745 ug per liter (ditemukan hanya dengan mengalikan 0,000745 dengan satu juta). Ada seribu liter per meter kubik. Jadi densitasnya menjadi 745.000 ug per meter kubik. Ini adalah jawaban terakhir Anda.
-
- Kalkulator
- Bagan massa molar
- Singkatnya, perhitungannya adalah PPM x [P/(T*R)] x berat molar x 1000. (V ditetapkan sama dengan 1, tanpa kehilangan keumuman.)
- Berhati-hatilah saat melakukan perhitungan Anda sendiri karena ada asumsi tentang tekanan dan suhu yang dibuat pada awal perhitungan ini yang mungkin tidak berlaku untuk situasi Anda.
•••Teknologi Hemera/PhotoObjects.net/Getty Images
