سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
آیا استفاده از درصد جرمی برای گزارش غلظت در تمامی شرایط مفید است؟ مسلما خیر. در این درس با یکی دیگر از روش های بیان غلظت محلول ها آشنا خواهید شد.
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

قسمت در میلیون!

چکیده:

 آیا استفاده از درصد جرمی برای گزارش غلظت در تمامی شرایط مفید است؟ مسلما خیر. در این درس با یکی دیگر از روش های بیان غلظت محلول ها آشنا خواهید شد.

 

شرح درس:
در علوم مهندسی، فیزیک و شیمی برای بیان غلظت محلول های بسیار رقیق، یعنی محلول هایی که جرم حل شونده در آن ها بسیار کم است، از قسمت در واحد سنجش (parts-per notation ) استفاده می شود. قسمت در میلیون (ppm)، قسمت در بیلیون (ppb) و قسمت در تریلیون (ppt)، نمونه هایی از یکای قسمت در واحد سنجش می باشند.

• یک بخش در تریلیون (ppt) معادل است با یک بیستم یک قطره آب در یک استخر المپیک

 

قسمت در میلیون!
 
قسمت در میلیون!

 

توجه: یکای اندازه گیری جرم در صورت و مخرج عبارت باید از یک نوع باشد.

 

قسمت در واحد سنجش یک کمیت بدون بعد است. کمیّت بدون بعد (Dimensionless quantity) در تحلیل ابعادی به کمیتی اطلاق می‌شود که فاقد یک واحد فیزیکی مشخص باشد. این نوع کمیت‌ها در فیزیک، ریاضی، علوم اقتصادی و مهندسی به چشم می‌خورد. این کمیت‌ها معمولا از نسبت دو کمیت با واحدهای مشابه یا نسبت دو عبارت جبری با واحدهای یکسان تشکیل می‌شود. برای مثال مفهوم ۲ppm، یعنی ۲ میلی گرم از یک ماده حل شونده در ۲ کیلوگرم از حلال حل شده است و یا ۲ سانتی متر مکعب از یک گاز معین در ۲ متر مکعب از هوا وجود دارد. در واقع یکای هر دو جزء مورد نظر (حل شونده و حلال) می‌بایست یکی باشد تا در نهایت ppm یک کمیت بدون بعد باشد.


در مبحث ppm با توجه به اینکه غلظت محلول بسیار کم است تقریبا می توان گفت که چگالی محلول برابر چگالی آب یعنی برابر یک کیلوگرم بر لیتر است. بنابراین یک لیتر محلول، جرمی معادل یک کیلوگرم یا 103 گرم یا  106 میلی گرم خواهد داشت.

 

قسمت در میلیون!

 

در مخرج کسر دوم می توانیم عبارت «لیتر محلول» را قرار دهیم:
 

قسمت در میلیون!

 

با توجه به این توضیحات می توان ppm را به صورت میلی گرم حل شونده موجود در یک لیتر محلول نیز تعریف کرد.

 هر ppm معادل یک میلی گرم در لیتر است.

از ppm برای بیان مقادیر بسیار کم کاتیون ها و آنیون ها در آب دریا، بدن جانداران، بافت های گیاهی و میزان آلاینده های هوا (ذرات معلق یا گازهای آلاینده) استفاده می شود.

 

قسمت در میلیون!


برای بیان میزان گازهای آلاینده هوا می توان کمیت ppm را توسط یک ضریب معین، به کمیت میلی گرم بر لیتر تبدیل نمود. فرض می کنیم ۱ppm از یک گاز معین در هوا وجود دارد و می خواهیم غلظت این گاز را از ppm به میلی گرم بر لیتر تبدیل کنیم. ۱ppm یعنی در هر یک میلیون لیتر از هوا، یک لیتر از این گاز وجود دارد.

 

قسمت در میلیون!

 

حال می بایست صورت کسر یعنی یک لیتر گاز را به یکای میلی گرم تبدیل کنیم. از آنجایی که در دما و فشار استاندارد، وزن ٢٢/٤ لیتر از هر نوع گازی بر حسب گرم، برابر وزن مولی آن خواهد بود، لذا با یک تناسب ساده وزن یک لیتر گاز در دما و فشار استاندارد برابر است با وزن مولی آن تقسیم بر عدد ٢٢/٤.

 

قسمت در میلیون!

 

بدین ترتیب ppm  گازها به میلی گرم بر لیتر (متر مکعب) تبدیل خواهد شد.

 


مرکز یادگیری سایت تبیان – تهیه و تنظیم: مهسا شاه حسینی

 

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین