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汚染物質の結果には、常に同じ単位が使用されるとは限りません。結果がppm、mg / mで表示される場合のレポートの比較3 またはppmvは難しい場合があります。ただし、これらのユニット間で変換するには、わずかな手順とわずかな背景知識しか必要ありません。
用語の定義:PPM
頭字語 ppm 100万分の1を意味します。 100万分の1とは、合計100万個の粒子のうち1つの物質の粒子を意味します。 100万分の1は、液体が気体であろうと液体であろうと、液体中の粒子の数を指します。完全な頭字語は ppmv、または体積で100万分の1ですが、レポートでは頻繁にvが低下してppmvからppmに変わります。
土壌では、100万分の1は、100万分の1を意味します。 ppmm またはppmm。ガスでは、100万分の1は材料のモル数に等しい(物質1モルは6.022x10に等しい23 物質の単位)。大気中の二酸化炭素レベルが409 ppmと報告されている場合、大気には100万モルの空気中に409モルの二酸化炭素が含まれています。
モルから百万分の1(モルからppm)への逆変換は、物質100万モルあたりのモル数が百万分の1に等しいことを意味します。
百万分の1、無次元の量と測定は、空気または液体中の物質の非常に低い濃度を表します。さらに少ない数量は、10億分の1として報告される場合があります(ppb)。頭字語pptを使用することもできますが、 ppt 1000分の1または1兆分の1を意味します。
用語の定義:蒸気圧
蒸気圧 2つが密閉容器内で平衡状態にあるときの、液相または固相上の蒸気(気体)の圧力を指します。蒸発する原子または分子の数が液体または固体に凝縮する原子または分子の数と等しくなると、平衡が発生します。
蒸気圧は温度によって直接変化します。温度が上昇すると蒸気圧が上昇し、温度が低下すると蒸気圧が低下します。蒸気圧は水銀圧力計を使用して測定されます。
圧力計の両側が開いている場合、U字型圧力計チューブ内の水銀柱は、チューブの各直立部分で同じ高さになります。試験する材料が入った密閉容器をチューブの片側に取り付けます。密閉容器内の蒸気圧が増加すると、蒸気からの圧力が水銀柱を押し、水銀柱は管の開いた側で上昇します。
蒸気圧が安定すると、圧力計の両側の水銀レベルの差が蒸気圧を示し、水銀のミリメートル(mmHgまたはtorr).
分圧
蒸気圧は、1種類のガスのみが存在する場合に測定されます。分圧とは、混合ガス中の1つのガスの圧力を意味します。たとえば、人が風船を爆破すると、風船には二酸化炭素、酸素、窒素、アルゴン、水蒸気などのさまざまなガスが含まれます。これらのガスはそれぞれ、バルーンに対して分圧をかけます。分圧を組み合わせることで、バルーンが膨張し続けます。
典型的なレポーティング単位
環境レポートでは、サンプリングされた材料に基づいて異なる単位が使用されます。土壌テストでは、テストをキログラム(kg)あたりのミリグラム(mg)または質量に基づく百万分の1(ppmm、ppmとも表記)として報告します。m)。水の結果は、水の量に含まれる汚染物質の質量に基づいて、リットル(Lまたはl)あたりのミリグラム(mg)として報告されます。水質汚染は ほくろ (molとしても表記)水量1リットルあたりの汚染物質の量。Mで表されます。空気の結果は、試験結果を1立方メートルあたりのミリグラムまたは体積に基づく100万分の1として報告しますv).
ガス濃度の計算:mmHgからppm
水銀柱ミリメートルから100万分の1(mmHgからppm)に変換するには、100万分の1(ppm)の式を使用します。これは、水銀柱ミリメートル(VP in mmHg)で測定した蒸気圧を水銀柱ミリメートル(PA in mmHg)、100万(106).
数学的には、方程式はppmv =(VP÷PA)x106。たとえば、現在の大気中の二酸化炭素レベルが0.311 mmHgと測定された場合、100万分の1の計算はppm =(0.311÷760)x10になります6 または409 ppm。
ppmを分圧に変換するには、水銀のミリメートル単位の蒸気圧が100万分の1(ppm)に大気圧(PA)を乗じ、製品を100万で割った値(106)。たとえば、産業革命以前の大気中の二酸化炭素レベルは約280 ppmでした。そのときの蒸気圧は、PV =(ppmxPA)÷10として計算できます。6 またはVP =(280x760)÷106= 212,800÷106 = 0.2128または0.213 mmHg。
これらの例では、標準圧力(760 mmHg)を想定しています。
ガス濃度の計算:ppmからmg / m3
ガス濃度は、1立方メートルあたりのミリグラムで報告される場合があります(mg / m3)100万分の1水銀やミリメートル単位の水銀ではありません。 100万分の1の式を、1立方メートルあたりのミリグラムでの測定値の24.45倍に相当するものを使用してから、物質のグラム分子量で除算します。周期表を使用して、グラムの分子量を見つけます(「参考文献」を参照)。
たとえば、二酸化炭素のグラム分子量は1炭素原子、12プラス2酸素原子、16x2 = 32で、合計グラム分子量は44(12 + 32)です。教室内の二酸化炭素が2,500 mg / mと測定された場合3 許容される二酸化炭素は1,100 ppm以下ですが、教室は子供にとって安全ですか?数式を使用すると、ppm =(24.45x2,500)÷44 = 61,125÷44 = 1,389ppmの二酸化炭素は、二酸化炭素レベルが安全でないことを示します。
式の24.45は、圧力が1気圧(760トルまたは760 mm Hg)で25℃の場合のガスまたは蒸気のモル(分子量)の体積(リットル)です。異なる圧力または温度、あるいはその両方に基づいて計算するには、変換係数の体積を、理想気体定数とケルビンの温度の積(摂氏温度プラス273)に等しく挿入します。