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Cómo convertir Ppm a Ug/metro cúbico

Escrito por paul dohrman | Traducido por maría r. todoroff
Cómo convertir Ppm a Ug/metro cúbico

Las medidas de densidad sirven para comprender las relaciones entre moléculas y sustancias.

Burke/Triolo Productions/Brand X Pictures/Getty Images

PPM significa "parte por millón". Ug refiere a microgramos. Un microgramo equivale a una millonésima de gramo. Parte por millón es un tipo diferente de medida de densidad, comparando un tipo de molécula con la cuenta de todas las moléculas en el mismo volumen. La distinción entre las dos medidas de densidad puede ilustrarse con una conversión de la densidad del dióxido de carbono de una unidad de medida a la otra. Nota que la conversión no trata simplemente de multiplicar por un factor, sino que depende de la temperatura y de la presión.

Nivel de dificultad:
Difícil

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Necesitarás

  • Calculadora
  • Tabla de masas molares

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Instrucciones

  1. 1

    Supón que las medidas de CO2 tomadas en cierto punto dan un resultado de 380 PPM.

  2. 2

    Supón también que el lugar donde la medida fue hecha es de presión y temperatura estándar (también llamado SPT, por sus siglas en inglés). SPT es 0 grados Celsius (o 273 grados Kelvin) y 1 atmósfera (atm) de presión gaseosa. Una atmósfera de presión equivale a alrededor de 14,8 libras (6,7 kg) por pulgada cuadrada (6,45 cm3), la presión atmosférica al nivel del mar (aproximadamente).

  3. 3

    Determina qué cantidad molar hay en un litro de aire en este punto de medida, haciendo la suposición razonable de que el gas se comporta como un gas ideal. Esta suposición te permite usar la ecuación de gas ideal, PV=nRT. Para los no iniciados, P representa presión; V, volumen; n, número de moles (mol, una unidad para contar moléculas) y R es una constante de proporcionalidad. T es para temperatura absoluta y, por eso, es medida en grado Kelvin (K). Si P es en atmósfera (atm) y V en litro (L), entonces R equivale a 0,08206 L*atm/K*mol. Continuando con el ejemplo superior, PV=nRT se transforma en 1 atm*1 L = n (0.08206 L*atm/K*mol) 273 K. Las unidades se cancelan entre sí para dar n=0,04464 moles.

  4. 4

    Usa el número de Avogadro para la cuenta molar para conocer el número de moléculas de aire en el volumen de tu interés. El número de Avogadro es, en notación científica, 6.022x10^23 por mol, donde ^ refiere a la potenciación. Continuando con el ejemplo de CO2, n=0,04464 indica 0,04464x6,022x10^23 = 2,688x10^22 moléculas.

  5. 5

    Multiplica la cuenta molecular por la proporción PPM que hay en CO2. 380 PPM significan que 0,0380% de las moléculas en el volumen son de CO2. (Sólo divide 380 por un millón para obtener la proporción). 0,0380%x2,688x10^22 equivale a 1,02x10^19 moléculas de CO2.

  6. 6

    Convierte el número de moléculas de CO2 en número de moles, dividiendo por el número de Avogadro. Continuando con el ejemplo, 1,02x10^19/6,022x10^23 = 1,69x10^-5 moles de CO2 en un litro de aire.

  7. 7

    Convierte el número de moles en gramos. Continuando con el ejemplo de CO2, el peso molar de CO2 es la suma del peso molar del carbón monoatómico, más el doble del peso molar del oxígeno monatómico, que son 12 y 16 gramos por mol respectivamente (lo que puedes ver en la tabla periódica). Así que el peso molar de CO2 es de 44 g/mol. Por lo cual 1,69x10^-5 moles de CO2 equivale a 7,45x10^-4 gramos.

  8. 8

    Divide entre el volumen que especificaste previamente, convertido en unidades de metros cúbicos. Continuando con el ejemplo del CO2, el volumen se especificó como de 1 litro en el paso 3. Entonces tienes 7,45 x10^-4 gramos por litro. Eso es 0,000745 g/L, o 745 ug por litro (descubierto simplemente multiplicando 0,000745 por un millón). Hay miles de litros por metro cúbico. Así que la densidad se transforma en 745.000 ug por metro cúbico. Esta es tu respuesta final.

Consejos y advertencias

  • En resumen, los cálculos fueron PPM x [P/(T*R)] x peso molar x 1000. (V estaba dispuesto como equivalente a 1, sin pérdida de la generalidad).
  • Ten en cuenta cuando estés haciendo tus cálculos, que se hicieron suposiciones acerca de la presión y la temperatura al comienzo de estos cálculos que pueden no aplicarse a tu situación.

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