浓度和单位转换

许多不同的单位是用于表达大气中不同物种的浓度;我们将回顾这些。IUPAC审查的建议,看到施瓦茨和Warneck (1995)。

ppm,部分每数亿十亿分之几,兆分之

对于气相物种来说,最常用的单位是ppm (ppm),每亿(pphm), ppb(磅),和兆分之(ppt)。这些单位表达分子的数目在一百万年发现的污染物(106),一亿(10倍),十亿(美国美元(109)),或一万亿(1012)的空气分子,分别。值得注意的是,虽然这些都是常用的,可能出现混乱,在一些欧洲国家十亿意味着1012年和一万亿年的1018。雷竞技手机版app因此,在一些期刊使用这些单位时,他们都伴随着一个定义,如ppb(109年部分)。还必须注意确保ppt意味着兆分之而不是零件‰。后者单位通常用于同位素研究和千分率来标示部分,或% c。

另外,因为数量的分子(或摩尔)正比于它们的数量根据理想气体定律(PV = nRT),这些单位可能被认为是卷的数量在106年发现的污染物,10倍,109,或1012卷分别为空气。

这一比率摩尔数,分子或卷物种的摩尔数,分子,或干燥的空气卷通常称为混合比。混合比率的使用是广泛用于表达一个物种的相对量在不同海拔地区整个气氛。自总气压,因此总浓度的空气随高度,一个常数混合比并不意味着一个常数浓度(即。,如摩尔表示单位体积或分子)。虽然没有明确表示,在大多数情况下,混合比率通常引用干燥的空气。如果包括水蒸气,混合比会随湿度,这可能引起几个百分点的一种变体。虽然我们经常使用术语集中,如果单位是ppm,磅,或ppt,它应该被理解,这是一个真正的混合比。一些期刊强调通过编写这些单位ppm (v: v),等等。

例如,一个背景03的浓度可能是0.04 ppm;这是4 pphm、40磅或40000 ppt。因此108年的空气分子,只有4 03;另外,在每一个10倍量的空气,只有4卷是由于03。虽然是最方便的表达在ppm 03的浓度,pphm,或磅,其他重要的大气物种可以在较小的浓度。例如,羟基自由基(OH),,当我们看见时,驱动器白天对流层化学清洁和污染,被认为是典型的浓度只< 0.1 ppt。因此ppt或另一个单位下一节讨论每立方厘米(数量)。

环境空气中污染物的浓度通常是足够小,ppm是最大的单位使用。然而,在堆栈或排气污染物浓度列车与空气混合和稀释之前要高得多,和百分比(即。,每几百)有时在这种情况下使用。例如,汽车尾气中的一氧化碳浓度测量的百分比,反映CO分子的数量(每100个分子或卷)(或体积)的排气。

最后,重要的是要记住,分子的数目,或卷,一个给定的气态物种在大气化学的基础;在水中的化学,质量而不是体积作为表达浓度ppm的基础,等等。

b。每立方厘米

第二种类型的浓度单位通常用于物种如自由基(例如,OH)出席sub-ppt水平。分子的数目,原子或自由基在给定体积的空气,通常是一个立方厘米(立方厘米)。pphm,其中一个可以从单位转换ppm磅或ppt的单位数量每立方厘米,使用理想气体定律。因此mol / L的数量在空气1 atm压力和25°C (298 K)是由n / V = P / RT

= 1 atm / [0.08206 (L atm / K摩尔)x 298 K) = 0.0409 mol / L

每立方厘米单位转换的分子,一个获得n / V = 0.0409 mol / L x 10“3 (L /立方厘米)x 6.02 x 1023分子/摩尔= 2.46厘米x 1019分子”3

定义的ppm的数量每106个分子空气污染物分子,1 ppm对应2.46 x 1019 x 10“6 = 2.46 x每立方厘米1013个分子在25°C和1台柜员机总压强。它遵循一个哦,激进的空气污染浓度

表2.5单位浓度ppm之间转换,pphm,磅,ppt,和分子厘米~ 3,假设1 atm压力和25°Ca

每部分	单位	分子、原子或每cm5激进分子
106年	f ppm	2.46 X f013
10«	1 pphm	2.46 x 10”
10”	f磅	2.46 x fO1”
1012年	lppt	2.46 x 107

“大规模每立方米1 ppm单位害怕= 40.9 X (MW) / g

“1 ppm的单位质量每立方米= 40.9 X (MW) /害怕克0.1 ppt是2.46 X 1019 X 10“12 X 0.1 = 2.46 X每立方厘米106个分子。正如我们将看到的,哦,是小得多的使用浓度峰值部分ppt单位变得不方便。单位的数量每立方厘米更常用的在这种情况下。

表2.5总结了这些单位之间的关系在1 atm压力和25°C。当然,必须做出修正如果温度或压力显著不同。

c。微克每立方米

第三个气态物种的测量单位是每单位体积质量,通常10 ~ 6克/立方米(图米~ 3)。因为1 atm 25°C包含4.09 x 10 ~ 2摩尔L”1, 1 ppm必须包含(4.09 x 10 ~ 2) x 10”h或4.09 x 10 ~ 8摩尔l1或4.09 x 10“5摩尔m”3。如果污染物的分子量是瓦克每摩尔,然后每立方米1 ppm的单位质量(4.09 x 10“5) x (MW) g m”3 (40.9) x (MW)无花果m”3。

回到背景03 0.04 ppm的例子,这个浓度在图0.04米3是40.9 x 48 x (48 g的分子量是mol-1 03),或79无花果m ~ 3。如果污染物0.04 ppm S02 (MW = 64),而不是03 S02的浓度(40.9 x 64) x 0.04,或105无花果”3。

无花果m ~ 3 ppm之间的转换,pphm,磅,和ppt可以概括如下:

无花果m ~ 3 = x 40.9 ppm (MW) = pphm x十亿分之0.409 (MW) = 0.0409 (MW) = ppt x (4.09 x 10 ~ 5) (MW)

对大气颗粒物浓度表示单位体积质量,一般¡ig m ~ 3,或在单位体积内粒子的数量,例如,每立方厘米。

表2.6国家环境空气质量标准(达标)由美国联邦政府”

污染物

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