पीपीएम की गणना वाष्प दबाव से कैसे करें

विषय

• शब्द परिभाषित करना: पीपीएम
• शब्द परिभाषित करना: वाष्प दाब
• विशिष्ट रिपोर्टिंग इकाइयाँ
• गैस एकाग्रता गणना: mmHg से पीपीएम
• गैस एकाग्रता गणना: पीपीएम से एमजी / एम 3

प्रदूषक परिणाम हमेशा एक ही इकाइयों का उपयोग नहीं करते हैं। पीपीएम, एमजी / एम में परिणाम दिखाए जाने पर रिपोर्ट की तुलना करना³ या ppmv चुनौतीपूर्ण हो सकता है। लेकिन इन इकाइयों के बीच परिवर्तित करने के लिए बस कुछ चरणों और थोड़ी पृष्ठभूमि के ज्ञान की आवश्यकता होती है।

शब्द परिभाषित करना: पीपीएम

का संक्षिप्त नाम पीपीएम प्रति मिलियन भागों का मतलब है। प्रति मिलियन का एक हिस्सा एक पदार्थ का मतलब है जो कुल मिलियन कणों में से एक है। प्रति मिलियन भाग एक तरल पदार्थ में कणों की संख्या को संदर्भित करता है, चाहे द्रव गैस या तरल हो। पूर्ण होना चाहिए ppmv, या मात्रा के अनुसार प्रति मिलियन भाग, लेकिन रिपोर्टें अक्सर ppmv से ppm में बदलने के लिए v छोड़ती हैं।

मिट्टी में, प्रति मिलियन भागों का मतलब द्रव्यमान के अनुसार प्रति मिलियन मिलियन भाग, संक्षिप्त रूप में ppmm या पीपीएम_म। गैसों में, प्रति मिलियन भाग सामग्री के मोल्स की संख्या के बराबर होती है (पदार्थ का एक मोल 6.022x10 के बराबर होता है²³ पदार्थ की इकाइयाँ)। जब वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड स्तर 409 पीपीएम के रूप में रिपोर्ट किया जाता है, तो वायुमंडल में एक मिलियन मोल में 409 कार्बन डाइऑक्साइड शामिल होता है।

रिवर्स रूपांतरण, मोल्स से भागों प्रति मिलियन (mol से ppm) का अर्थ है, प्रति मिलियन मोल्स प्रति पदार्थ की संख्या प्रति मिलियन भागों के बराबर होती है।

प्रति मिलियन भाग, एक आयाम रहित मात्रा और माप, हवा या तरल पदार्थों में सामग्री की बहुत कम सांद्रता का वर्णन करता है। प्रति बिलियन के रूप में भी कम मात्रा की सूचना दी जा सकती है (पीपीबी)। संक्षिप्त पृष्ठ का उपयोग किया जा सकता है लेकिन पीपीटी का अर्थ प्रति हज़ार या भागों प्रति ट्रिलियन हो सकता है।

शब्द परिभाषित करना: वाष्प दाब

वाष्प दबाव एक तरल या ठोस चरण के ऊपर एक वाष्प (गैस) के दबाव को संदर्भित करता है जब दोनों एक बंद कंटेनर में संतुलन में होते हैं। संतुलन तब होता है जब वाष्पीकरण या अणुओं की संख्या वाष्पित या ठोस होकर परमाणुओं या अणुओं की संख्या के बराबर हो जाती है।

तापमान के साथ वाष्प का दबाव सीधे बदलता है। जब तापमान बढ़ता है, वाष्प का दबाव बढ़ जाता है और जब तापमान कम हो जाता है, तो वाष्प का दबाव कम हो जाता है। वाष्प का दबाव पारा मैनोमीटर का उपयोग करके मापा जाता है।

जब मैनोमीटर के दोनों किनारे खुले होते हैं, तो यू-आकार के मैनोमीटर ट्यूब में पारा का एक स्तंभ ट्यूब के प्रत्येक ईमानदार खंड में समान ऊंचाई होगा। एक बंद कंटेनर जिसमें सामग्री का परीक्षण किया जाता है वह ट्यूब के एक तरफ जुड़ा होता है। जैसे ही बंद कंटेनर में वाष्प का दबाव बढ़ता है, वाष्प से दबाव पारा के स्तंभ को धक्का देता है जो तब ट्यूब के खुले तरफ बढ़ता है।

जब वाष्प का दबाव स्थिर हो जाता है, तो मैनोमीटर के दोनों किनारों पर पारा के स्तर में अंतर वाष्प के दबाव को दर्शाता है, जो पारे के मिलीमीटर में रिपोर्ट किया जाता है (mmHg या torr).

आंशिक दबाव

केवल एक प्रकार की गैस मौजूद होने पर वाष्प का दबाव मापा जाता है। आंशिक दबाव का अर्थ है गैसों के मिश्रण में एक गैस का दबाव। उदाहरण के लिए, जब कोई व्यक्ति गुब्बारा उड़ाता है, तो गुब्बारे में कार्बन डाइऑक्साइड, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, आर्गन और जल वाष्प सहित कई अलग-अलग गैसें होती हैं। इनमें से प्रत्येक गैस गुब्बारे के खिलाफ आंशिक दबाव लागू करती है। संयुक्त आंशिक दबाव गुब्बारे को फुलाए रखता है।

विशिष्ट रिपोर्टिंग इकाइयाँ

पर्यावरण की रिपोर्टिंग सामग्री के नमूने के आधार पर विभिन्न इकाइयों का उपयोग करती है। मिट्टी परीक्षण रिपोर्ट परीक्षण को मिलीग्राम (मिलीग्राम) प्रति किलोग्राम (किग्रा) या भागों प्रति मिलियन द्रव्यमान (पीपीएमपी) पर भी लिखा जाता है, जिसे पीपीएम भी लिखा जाता है।_म)। पानी के अनुपात में प्रदूषक के द्रव्यमान के आधार पर पानी के परिणाम मिलीग्राम (मिलीग्राम) प्रति लीटर (एल या एल) के रूप में रिपोर्ट करते हैं। जल प्रदूषण के रूप में भी रिपोर्ट किया जा सकता है मोल्स (एमओएल के रूप में भी लिखा) प्रदूषक का प्रति लीटर पानी की मात्रा में, एम। द्वारा प्रतिनिधित्व किया गया है। हवा के परिणाम प्रति घन मीटर या पीपीएम के आधार पर प्रति मिलियन मिलीग्राम प्रति मिलियन मिलीग्राम के रूप में परीक्षण के परिणामों की रिपोर्ट करते हैं_v).

गैस एकाग्रता गणना: mmHg से पीपीएम

पारा के मिलीमीटर से प्रति मिलियन (mmHg से ppm) भागों में बदलने के लिए, प्रति मिलियन (ppm) सूत्र भागों का उपयोग करें (मिलीमीटर में VP मिमी में मापा वाष्प दबाव के बराबर होता है) पारे के मिलीमीटर में वायुमंडलीय दबाव द्वारा विभाजित (PA) mmHg), फिर एक मिलियन से गुणा करें (10)⁶).

गणितीय रूप से, समीकरण ppmv = (VP) PA) x10 है⁶। उदाहरण के लिए, यदि वर्तमान वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड का स्तर 0.311 mmHg के रूप में मापा जाता है, तो प्रति मिलियन गणना पीपीएम = (0.311 0.3 760) x10 हो जाती है।⁶ या 409 पीपीएम।

पीपीएम को आंशिक दबाव में बदलने के लिए, पारे के मिलीमीटर में वाष्प के दबाव को समीकरण को फिर से व्यवस्थित करें, वायुमंडलीय दबाव (पीए) से गुणा भागों प्रति मिलियन के बराबर होता है, उत्पाद के साथ एक मिलियन (10) से विभाजित होता है⁶)। उदाहरण के लिए, पूर्व-औद्योगिक क्रांति वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड का स्तर लगभग 280 पीपीएम था। उस समय वाष्प के दबाव की गणना PV = (ppmxPA) time 10 के रूप में की जा सकती है⁶ या वीपी = (280x760) 280 10⁶= 212,800 = 106 = 0.2128 या 0.213 mmHg।

ये उदाहरण मानक दबाव (760 mmHg) मानते हैं।

गैस एकाग्रता गणना: पीपीएम से एमजी / एम 3

प्रति घन मीटर (मिलीग्राम) में गैस सांद्रता की सूचना दी जा सकती हैmg / m3) प्रति मिलियन पारा के अंश या मिलीमीटर के बजाय। प्रति मिलियन मीटर में 24.45 बार माप के बराबर सूत्र भागों का उपयोग करें, फिर पदार्थ के ग्राम आणविक भार से विभाजित करें। ग्राम आणविक भार (संसाधन देखें) को खोजने के लिए आवर्त सारणी का उपयोग करें।

उदाहरण के लिए, कार्बन डाइऑक्साइड का एक ग्राम आणविक भार एक कार्बन परमाणु, 12, प्लस दो ऑक्सीजन परमाणु, 16x2 = 32 है, कुल ग्राम आणविक भार 44 (12 + 32) के लिए। यदि एक कक्षा में कार्बन डाइऑक्साइड 2,500 मिलीग्राम / मी मापा जाता है³ और स्वीकार्य कार्बन डाइऑक्साइड 1,100 पीपीएम या उससे कम है, क्या कक्षा बच्चों के लिए सुरक्षित है? सूत्र का उपयोग करना, पीपीएम = (24.45x2,500) कार्बन डाइऑक्साइड का ÷ 44 = 61,125 = 44 = 1,389 पीपीएम, दर्शाता है कि कार्बन डाइऑक्साइड का स्तर सुरक्षित नहीं है।

समीकरण में 24.45 एक गैस या वाष्प के एक मोल (ग्राम आणविक भार) का आयतन (लीटर) होता है जब दबाव एक वायुमंडल (760 torr या 760 mm Hg) और 25 ° C होता है। एक अलग दबाव और / या तापमान के आधार पर गणना करने के लिए, रूपांतरण कारक की मात्रा डालें केल्विन (सेल्सियस तापमान प्लस 273) में आदर्श गैस निरंतर तापमान के बराबर होता है।