Концентрация газа из ppm в мг/м³ и обратно

Данный калькулятор предназначен для перевода значения концентрации газа из миллионных долей в массовую концентрацию с учетом температуры и давления

Эта страница существует благодаря следующим персонам

Timur

Timur

Создан: 2021-08-19 12:59:08, Последнее изменение: 2021-08-19 13:33:00
Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 (Unported)

Этот материал распространяется на условиях лицензии Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 (Unported). Это означает, что вы можете размещать этот контент на своем сайте или создавать на его основе собственный (в том числе и в коммерческих целях), при условии сохранения оригинального лицензионного соглашения. Кроме того, Вы должны отметить автора этой работы, путем размещения HTML ссылки на оригинал работы https://planetcalc.ru/9431/. Пожалуйста оставьте без изменения все ссылки на других авторов данной работы или работы, на основе которой создана данная работа (если таковые имеются в спроводительном тексте).

Калькулятор ниже выполняет преобразование между объемной концентрацией газа, т.е. отношением объема газа к общему объему и массовой концентрацией, т.е. отношением массы газа к общему объему. Большинство подобных калькуляторов выполняют расчет для стандартных температуры и давления (0°С, 1 атм), данный калькулятор позволяет задать свои значения температуры и давления. Подробное описание расчета и используемые формулы можно посмотреть под калькулятором.

PLANETCALC, Перевод значения концентрации газа из ppm в мг/м³ и обратно с учетом температуры и давления

Перевод значения концентрации газа из ppm в мг/м³ и обратно с учетом температуры и давления

Концентрация в ppm
 
Концентрация в мг/м³
 
Молярная масса
 
Молярный объем
 
Знаков после запятой: 2

Переход от массовой концентрации к объемной концентрации и обратно

Как уже было сказано выше, объемная концентрация газа определяется как отношение объема газа к общему объему, и является безразмерной величиной, для удобства выражаемой в процентах, промилле или миллионных долях, млн⁻¹ (англ. ppm - parts per million). Иногда, чтобы подчеркнуть, что речь идет именно об объемной концентрации, пишут % об., об.% (aнгл. % vol или ppmv - parts per million by volume), хотя IUPAC рекомендует избегать подобных обозначений1.

Для малых концентраций, например, в случае оценки содержания газов в воздухе, удобнее применять миллионную долю, млн⁻¹ (ppm), или количество частиц газа на миллион частиц воздуха, 1 ppm = 1/1000000 = 0.0001% = 0.001‰. Вместе с этим, часто содержание газов указывают через массовую концентрацию, измеряемую в мг/м³. Например, в мг/м³ указываются ПДК (предельно допустимые концентрации).

Переход от одних единиц к другим основан на законе Авогадро, согласно которому в равных объёмах различных газов, взятых при одинаковых температурах и давлениях, содержится одно и то же количество молекул. Согласно первому следствию из закона Авогадро, один моль любого газа при одинаковых — изобарных и изотермических — условиях занимает одинаковый объём.

Найти молярный объём для заданных температуры и давлении можно с помощью уравнения Клапейрона:
V_m=\frac{RT}{p},
где универсальная газовая постоянная R ≈ 8,314 Дж/(моль·К)

Расчет массовой концентрации через ppm

Зная ppm, мы можем найти, сколько литров газа содержится в одном кубическом метре общего объема. Поделив это число на молярный объем газа (для заданной температуры и давления) мы можем получить количество моль газа в одном кубическом метре общего объема. И наконец, умножив количество моль газа на молярную массу газа мы можем получить массу газа в одном кубическом метре общего объема или массовую концентрацию.

Расчет ppm через массовую концентрацию

Поделив массу газа в кубометре общего объема на молярную массу газа, мы можем получить количество моль газа в кубометре. Умножив количество моль газа на молярный объем газа (для заданной температуры и давления), мы получим объем газа в литрах в кубометре общего объема. Дальше остается только выразить этот объем в миллионных долях, получив, таким образом, значение ppm.


  1. Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry. INTERNATIONAL UNION OF PURE AND APPLIED CHEMISTRY, PHYSICAL CHEMISTRY DIVISION 

Ссылка скопирована в буфер обмена
PLANETCALC, Концентрация газа из ppm в мг/м³ и обратно

Комментарии