PPM – это относительная 1/1000000 мера концентрации искомого вещества в определенном объёме.
PPM это мера концентрации не только в газе, но и в жидкости.
Нше с вами измеряемое в ppm вещество это 1 частица на миллион частиц всего, что содержится в измерение.
Этот миллион частиц занимает какой-то объем. Тогда получается что мера PPM это как пропорция, которая показывает сколько частиц на миллион общего количества вещества в определяемом объёме занимает нужное нам вещество.
А саму единицу концентрации назвали PPM, которая и показывает количество измеряемой примеси среди данного объема.
Считайте PPM – это пропорция определяемого вещества на обьем. Где берется некий объем с 1000000 частиц, а ppm выражает часть от этого объема, что занимает определяемое вещество.
Концентрация, если мы говорим о газовых или жидких средах – это содержание растворенного вещества в каком-то количестве или объеме раствора. PPM выражает концентрацию по миллионным долям.
Когда к Вам приезжает лаборатория с газовым анализатором, то приборы данного класса точности обязательно имеют возможность вычислять концентрации веществ, выражаемые в ppm и в других величинах.
Задачи вычисления в PPM.
Задача PPM достаточно наглядно показывать концентрации веществ.
Дело в том что ppm не описывает объёмы вещества.
Иными словами мы не можем знать сколько основных частиц присутствует в 1 грамме вещества – то есть PPM это не моли.
Но если известно что в этом грамме содержится 1 ppm примеси, то можно сказать что масса примеси 1/0000001 от 1 грамма.
Если перевести содержание вещества варажаемое 1 ppm в проценты то 1 parts per million можно смело прировнять к концентрации в 0.000001%
Существуют калькуляторы PPM.
Один из таких вычислительных ppm калькуляторов можно найти на сайте можно найти на сайте https://www.center-pss.ru/klk/k1354.htm
В принципе ppm легко посчитать в уме, если прировнять концентрацию 1% за 10000 ppm, а 100% за 1000000.
PPM выражает расстворы
Не стоит удивляться, ведь в миллионных долях выражают и жидкие примеси и газообразные.
Вообще PPM в химии используется для выражения количества вещества.
РРМ и моли {\displaystyle M}- да это так, это все выражает количество вещества, жидкого и газообразного.
В молях удобно выражать газовые составляющие.
PPM единица универсальная, ведь в ее долях выражать не обязательно только воздуха или газ- эта величина характеризует любые среды измерения.
Речь может идти о любом веществе, измеряемом в PPM , где определяются примеси.
Например в PPM измеряются миллионное доли примесей в воде – иными словами минерализация воды выражается в PPM.
По статистики в PPM удобно выражать так же и газовые примеси, по этому большинство измерительного оборудования и газовые анализаторы выражают полученные данные в ppm.
Возьмем простейшие пробоотборники воздуха – они имеют индикаторные трубки на которых нанесена шкала с PPM разметкой.
Единицы измерения концентраций похожие на PPM
Отметим так же, что существуют и другие меры концентрации веществ.
Такие как миллиардная доля ppb.
Есть более известная мера концентраций, это промилле – это одна тысячная доля в единице вещества, или же 1/10 доля от % процента содержания.
Что бы перевести единицы измерения PPM в другие величины можно воспользоваться конвертером газовых величин. Конвертер позволяет представить PPM в других единицах измерения.
Для газового анализатора – единица PPM.
Ppm считается основное единицей измерения у газовых анализаторов.
Газовые анализаторы электронные снабжены датчиками качества воздуха.
Большинство подобных газоопределительных устройств имеют возможность переводить цифровые значения полученные от датчика воздуха в единицы ppm, выражая тем самым колличество определяемого вещества.
Домашние метеостанции демонстрируют содержание углекислого газа в PPM.
Так же отметим что все современные умные дома имеют датчики и системы мониторинга, выдающие значения как в PPM, так и в других величинах.
Авагадро и ppm
А теперь вспомним закон господина Авангардо, который гласит о том, что в равных объемах газов, при одинаковой температуре и давлении содержется одинаковое колличество молекул. Соответственно, закон Авагадро четко привязан к измерению концентраций в PPM.
Если у нас углекислый газ (диоксид углерода – CO2) имеет значение 400ppm, то для угарного газа (оксида углерода-СО) эти значения нормы равны 10-40 ppm.
И это значит, что при одних и тех же физических значениях воздуха, примеси в его составе различных газов – различны по крнцентрации.
PPM позволяет достаточно наглядно сравнить эти концентрации, как раз таки за счёт работы закона Авагадро.
На 1 кубический метр любого газа при всех физически равных условиях ( давления, температуры) будет содержаться одинаковое колличество молекул вещества, но примеси в этом веществе будут иметь различные значения, что нам и показыапет PPM
Индикаторные трубки для измерения Ppm.
Аналоговые индикаторные трубки для механических пробоотборников так же имеют градуировку в PPM, потому что индикаторные трубки анализируют содержание веществ в объеме воздуха, а ppm это единица объема!
То есть PPM показывает единицы вещества на объем прокачанного воздуха – тут самое удобное выражать в ppm.
Ну а логическое устройство может вывести на экран электронного газового анализатора измерения в основных величинах, таких как ПДК (мГр/м³), % об. д, промилле,
% об. д.- эта величина выражает объем анализируемого газа в объеме отобранного на анализ воздуха.
Тем не менее, существуют специфичные газообразные вещества, измерение которых требуется проводить в индивидуальных единицах измерения: например у анализатора алкоголя в выдыхаемом воздухе – там основными единицами измерения являются промилле и не выражаются в ppm.
PPM для газа – что это?
В измерения количества молекул газа в единице объёма воздуха полноценно ввели понятие объемных ppm величин, потому что для газовых концентраций это удобно.
Это миллионная единица измерения количественной концентрации газа.
P- part (часть ).
P- per ( указание единиц в системе измерений ).
M – million (миллионная).
Приборы, которые способны измерять в миллионных долях газовые примеси в воздухе называются газовыми анализаторами.
Именно электронно- эмиссионные приборы способны индексировать столь малые концентрации как 1 ppm.
Их точности достаточно, что бы увидеть в помещении даже 5-7 нано грам ртути на 1 кубический метр.
При том, что нормы ПДК для этого металла = 300 нано грам.
Механические приборы такой точностью похвастаться не могут, ведь чувствительность у таких приборов достигается порядка 50 ppm.
Что такое ПДК газа.
ПДК или – предельно допустимая концентрация , это возможность привести к безопасным нормам различные концентрации веществ в воздухе.
Речь о ПДК газов и просто растворенных в воздухе частиц.
Например ртуть это не газ, но ее ПДК в воздухе пропасано во всех справочниках СанПинА (санитарно-эпидемиологические правила ).
ПДК газов может так же выражать растворенные в газе примеси, измеряемые в PPM
1 ppm – это сколько?
1 ррm считается одной молекулой на милионную часть от постоянной объёма занимаемого газа.
Для углекислого газа (CO² ) норма ppm равна 400.
Это значит что от объёма 1 М³ воздуха углекислый газ занимает 400 мл.
Если бы содержание CO² повысилось бы до 10000 ppm то в % от объёмной доли воздуха в 1 М³ означало бы содержание углекислого газа в 1%.
PPM некоторых отравляющий газов.
Для различных загрязнителей ( отравляющих газов ) можно объяснить состояния человека и влияние отравителя на здоровье.
Какие ощущения складываются при различных концентрациях, измеряемых в ppm, у людей.
Концентрации СО( угарного газа ).
При концентрации в угарного газа 20 ppm= 0,002% можно ощутить лёгкое головокружение если вдыхать такой воздух в течение восьми часов.
Вдыхая 40 ppm =0.004% СО в течении 6 часов возникает головная боль.
100 ppm =0,01% начинается легкая головная боль после двух часов экспозиции CO.
200 ppm = 0,02% головная боль после двух часов усиливается.
400 ppm =0,04%- сильнач головная боль после одного часа вдыхания.
При концентрациях в 1000 ppm 0,1% чувствуется головокружение и последующая тошнота.
Начинаются судороги после 30 минут экспозиции угарным газом.
1200 ppm=0.12% CO приводит к потере сознания человека через 60 минут.
1600 ppm 0,16% после 15 минут начинается головная боль, головокружение, прыгает пульс и наступает летальный исход за 2 последующих часа.
Концентрация 3200 ppm = 0,32% головная боль, головокружение, тошнота после 5 минут вдыхания и смерть через 30 минут.
6000 ppm =0,6% головная боль, головокружение через 2 минуты экспозиции а далее начинаются нервные судороги с последующей остановкой дыхания. При таких концентрация летальный исход наступает в течении и смерть через 15-25 минут.
При концентрации угарного газа равной 12800 ppm 1,28% приводят к потере сознания 10 секунд пребывания и летальный исход за время от 90 до 180 секунд.
Милионные части объеме воздуха.
С объёмными долями стало понятно.
Но объёмные доли газов нельзя путать с массовыми долями.
Так не редкой ошибкой является утверждение что 1 кубометр воздуха весит 1 кг. Приблизительно это значение верно, но в действительности оно зависит от состава воздуха.
Часто 1 мг вещества, приведённый к 1 м³ газа при нормальных условиях, тоже называют ppm. Это верно лишь отчасти, так как масса 1 м³ воздуха близка к 1 кг (точнее, 1,29 кг), но неверно расширять это определение на 1 м³ произвольного газа.
Для цифровых измерении концентраций газов служат цифровые датчики.
В совокупности с газовыми анализаторами в состав которых и входят датчики (как внутренние так и выносные) последние позволяют обнаружить концентрации тех или иных загрязняющих веществ воздухе ..
Измерение ppm солей в воде ( TDS воды).
Концентрации веществ, которые можно измерить в воде с помощью карманного электронного ppm метра помогают контролировать качество питьевой воды.
TDS (Total Dissolved Solids) – это понятие применяется к жидкостям при измерении концентраций солей.
По своей сути TDS и PPM это одно и тоже.
