среда, 1 июня 2011 г.

Перевод из ppm в мг/м3 для газов


Введите, например, концентрация 1, Соединение: C2H5OH
Введите химическую формулу соединения, концентрацию и температуру



ppm (млн-1)
мг/м3

ПОСЧИТАТЬ
Примечание 1: Если есть вопрос пересчета из объемных долей (% об.), то 1 об. % = 10000 ppm (об.).
Примечание 2: Если пересчитываются жидкости (например 5 ppm Сu2SO2 в воде), то 1 ppm = 1 мг/дм3
Если надо пересчитать концентрацию газа из одних единиц измерений в другие, то можно воспользоваться специальной таблицей с переводными коэффициентами, или рассчитать коэффициенты самостоятельно исходя из молекулярной массы, газовой постоянной, температуры и давления, или воспользоваться небольшой программкой которую я написал для собственного удобства.
Расчет для нормальных условий по ГОСТ 2939-63
T=293,15К;
P=101325 Н/м2

Как это считается


Все описано в уравнении Клапейрона Менделеева:
$$ P\times V_M=R \times T$$

В другой форме уравнение часто записывают так:
$$P\times V=(m/M)\times RT$$

где, м и М это масса и молярная масса, соответственно.
Так как ppm это одна миллионная, то исходя из вышесказанного получаем вот такую формулу (спасибо Alex'у):
Cмг/м3=M·Сppm/(R·T/p)
Для примера сделаем расчет для 1ppm СO.
Cмг/м3=(12+16)·10-3·1ppm/(8.314472·293.15/101325)
Cмг/м3=1.164 мг/м3


62 комментария:

  1. Важно знать, что делить на 1000 нужно потому что в таблице Менделеева значения указаны в г/моль, а в нашем случае в формуле необходимо подставить значения в кг/моль
    ...и еще в формулах у вас есть опечатки)

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Из книги "Seinfeld J.H., Pandis S.N. Atmospheric chemistry and physics.. from air pollution to climate change (2ed., Wiley, 2006)",на стр.16 читаем
      "Concentration in microgramm/m3=pM(i)/(RT)*Mixing ratio in ppm", где M(i)-молекулярный вес i-го газа. Т.о., чтобы получить концентрацию в миллиграмм/м3, необходимо правую часть уравнения умножить на 0,001.

      Удалить
    2. Зачем переводить в килограммы?? В левой части у нас миллиграммы в правой граммы. Нужно наоборот умножать на 1000 правую сторону, а где ppm это не единица, а 1/1000000. И в итоге, после сокращения, у нас получается умножение на 0,001. Вывод формула работает, но есть опечатка (деление на 1000 логичнее приставить к ppm, чем к молярной массе).

      Удалить
  2. Приветствую!
    Но считает то правильно? :-) А какие ошибки в формулах, я исправлю?

    ОтветитьУдалить
  3. формула должна быть такая все же
    Cмг/м3 = M Сppm/ (R•T/p)
    у вас знак деления не в том месте
    тогда
    C(мг/м3) = (12.011+16.999) •10-3 •1(ppm) / (8.314472•293.15/101325) = 1.164 мг/м3
    А сама программа для перевода работает хорошо, пока не встречал в ней неточностей

    ОтветитьУдалить
  4. Спасибо, внес изменения в теоретическую часть :-)

    ОтветитьУдалить
  5. Спасибо, а то мои европейские коллеги нормативы по газам в ppm прислали. Так что очень надеюсь на Вашу точность )

    ОтветитьУдалить
  6. Всё точно! :-) Но учтите что в Германии, например, нормальные условия при 0 градусов, а у нас -- при 20. Поэтому их мг/м3 будут чуть отличаться от наших мг/м3.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. при 0 градусов нормальные условия и в Германии и в России, а при 20 - стандартные условия

      Удалить
    2. Вы путаете нормальные и стандартные условия.

      Удалить
  7. Ну только главное не перепутать, когда говорят "частей на миллион" лучше сразу уточнять, это соотношение по объемное, массовое или мольное.

    ОтветитьУдалить
  8. Ну не знаю как у вас, а у нас н.у. всю дорогу были 293,15 К а ст.у. 298,15 К

    ОтветитьУдалить
  9. Вы правы.

    В РФ при пересчете объемных концентраций газов должно руководствоваться условиями соответствующим ГОСТ 2939-63 (T=293,15К; P=101325 Н/м2). И согласно ГОСТУ эти условия не называются ни нормальными, ни стандартными.

    ОтветитьУдалить
  10. Этот комментарий был удален администратором блога.

    ОтветитьУдалить
  11. В формуле, которую представил Alex,Cмг/м3=M·Сppm/(R·T/p),не совпадает размерность левой и правой частей формулы (можете проверить). Правильно так
    Cмг/м3=M·Сppm(p/(R·T)).

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Я не уверен, что так правильно. В программе считается так
      Смг/м3 = МолМасса*Концентрация /(1000*(8.314472*Темп/101325))

      Считается праивльно, можете проверить.

      Удалить
  12. Здравствуйте! На вашем программе неправильно задано Молярная масса воды. У вас Н2О=16,77. Молярная масса воды 18.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Приветствую! А как Вы это определили? Молярная масса водорода у меня H = 1.007825, О = 15,999. Что соответствует молярной массе в 18,0146

      Удалить
    2. спасибо, - просто и оперативно с уважением М,Ю,В

      Удалить
  13. Здравствуйте! Подскажите как поступить, если нужна поправка на давление? Определение хлороформа, японские трубки в паспорте предлагается поправка на Т и Р, как всё это учесть?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Добрый вечер! Я очень давно имел дело с трубками, такого рода. Насколько я помню, к таким трубкам (если мы говорим о трубках Kitagawa -- больше японских я не знаю) должны поставляться инструкции в которых приведены таблички для корректировки по температуре и давлению. Температуру и давление надо будет измерять каким-либо компактным измерителем.

      Удалить
    2. Добрый вечер! Да в инструкции есть таблички по Т( 0; 5; 10;..) и соответственно коэффициент корреляции: например 5 С корреляция 1,90, а давление 101325/Ратм. Проделав всё это мы получим какое-то значение в ррm - как полученный результат перевести в наши мг/м3? С помощью какого коэффициента? или уравнения?

      Удалить
    3. Ну дальше вы можете ввести формулу вашего вещества в форму на этой странице и расчитать. Так как фоома не всегда под рукой посчитайте для 1 ppm и запишите коэффициент.

      Удалить
    4. Получается если с учетом корреляции по таблице из инструкции рассчитать в ppm , а потом еще раз вводить температуру в форму для расчета на вашей странице, вводим дважды поправку на температуру ? Пожалуйста объясните на примере : температура 5С, коэффициент корреляции 1,90, давление атмосферное 100,7, концентрация ppm = 3, вещество CHCL3. Спасибо.

      Удалить
    5. Нет, при пересчете из ppm в мг/м3 значения приводятся к нормальным условиям (или стандартным условиям), как правило это 0С. Поэтому вы оставляете 0С и считаете.

      Удалить
    6. То есть для CHCl3
      3 ppm (млн-1) CHCl3 = 15.9781 мг/м3 при 0С (и норм

      Удалить
  14. Здравствуйте, подскажите пожалуйста, я ввожу SO2 и концентрацию 0,02 ppm и кликаю на посчитать, но ответа не вижу где его посмотреть.Хочу посмотреть подходит ли нам диапозон определения в приборе, а в руководстве только в ppm указано. Спасибо

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Привет!
      Нажимаете ссылку - "посчитать" и сразу под ней появляется ответ, в вашем случае
      0.02 ppm (млн-1) SO2 = 0.0572 мг/м3
      Единственно, вместо запятой в 0,02 используйте точку.

      Удалить
  15. Михаил, добрый день.
    Подскажите, пожалуйста, есть ли нормативные документы, доказывающие законность применения пересчета.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Есть документы которые говорят при каких условиях надо считать, например, ГОСТ 2939-63

      Удалить
  16. газоанализатор Horiba APMA-370 считает концентрацию СО2 в атмосфере, реально ли перевести в мг/м3 по вашей формуле и годится ли данный калькулятор

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Приветствую, APMA-370 измеряет CO. Можно перевести, в самом анализаторе вы можете ввести значение коэффицента (меню - фактор пересчета), и затем прикоснувшись на экране к единицам измерения (по умолчанию ppm) показания переключатся на мг/м3, пересчетбудет вестить по заданному выше коэффиценту.

      Удалить
  17. Здравствуйте Михаил! Подскажите как грамотно перевести мг/м3 в %моль. Переводил по разным методикам везде разные результаты.... Нужно для заказа термально массового расходомера на отходящие газы.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Если честно на 100% не уверен, но мне кажется достаточно перевести в ppm и поделить на 10 000

      Удалить
  18. Да кстати Ваш калькулятор не понимает NOx. Перевезти в %моль SO2, NOx, CO. Прошу ответить.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Приветствую! Он не считает NOx - потому что такого соединения как Ox - не существует.
      Перевести в мольные проценты из каких концентраций?

      Удалить
    2. Измеренные: С0-0,015г/нм3, S02-0,780г/нм3, N0-0,065 г/нм3 , N02-0,4 г/нм3 , NOX- 0,460 г/нм3
      Остальные компоненты газов присутствуют в мизерном количестве и не подлежат измерению.

      Удалить
    3. ну как видите NOx = NO + NO2 c некоторой погрешностью

      Удалить
    4. Спасибо разобрался как прикрепить ехел файл ? хочу чтобы Вы посмотрели.

      Удалить
    5. https://mega.co.nz/#!lF0SkB5Y!9rlxdDujoLgJPPVwFkN-DkrOtRB74nIgvnWJmwRk-N8

      Проверьте расчет. Возможно я что то накосячил....

      Удалить
  19. добрый день Михаил!
    Такой вопрос: провел измерения газоанализатором уровень СН4 показал 0,15 (% об) не измеряет он мг/м3. Как теперь это перевести в мг/м3 ? Я правильно понял ввожу как и есть 0,15 (ppm) но полученный результат умножаю на 10000 ? И да какую температуру вводить при которой проводил измерения или 20 ставить как по ГОСТ ?

    ОтветитьУдалить
  20. Или надо вначале 0,15 х 10000 и уже 1500 поставить в ячейку и установить ppm

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Добрый день!
      Умножить на 10.000 самый простой вариант. Температуру я бы оставил как есть по умолчанию.

      Удалить
  21. Здравствуйте, а не подскажите ли мне?
    Например,Если мне нужно перевести какую-то часть химического состава дымовых газов из ppm в мг/м3, и даны 2 различные температуры: воздуха и самих дымовых газов, то при пересчете нужно использовать температуру дымовых газов,да?

    ОтветитьУдалить
  22. Приветствую!
    Я думаю, что пересчитыавать надо на стандартные условия... То есть на 0 или 20 градусов.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Но если подумать, то такой расчет будет неверным всего скорее же. Температура самих дымовых газов куда выше, чем стандартные условия

      Удалить
  23. Здравствуйте Михаил,
    Не подскажете формулу пересчета [mgm3] в [mg/Nm3]??? Где mg - это миллиграмы, м3 - это кубический метр, а Nm3 - кубический метр при нормальных условиях. Все это выбросы газа NOx.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Здравствуйте, надо знать температуру и давление вашего газа, ну и какие они должны быть при нормальных условиях, и затем использовать формулу
      V1/V2 = (P2xT1) / (P1xT2) и посчитать соответствующий объем.

      Удалить
  24. Спасибо. Но Т в Кельвинах или в Цельсиях? Ведь в Цельсиях при стандартных условиях Т=0, а на ноль умножать\делить нельзя ))))). Обясните мне недалекому. И Второй вопрос: Обьем допустим я найду. А как узнаю сколько в этом обьеме NOx или CO или др?

    ОтветитьУдалить
  25. еще вопрос можно. А если СО в процентах [%] , то как в [ppm] перевести?

    ОтветитьУдалить
  26. Понимаю. нет времени. Как будет время дайте пжл ответ.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Надо умножить концентрацию в об % на 10000 получится в ппм

      Удалить
  27. Добрый день! Помогите, пожалуйста перевести газовую смесь из % мол. в мг/м3. CH4-97%mol, C2H6-0.5%mol/, C3H8-1.5%mol, H2S-1%mol

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Извините, Елена, я сейчас очень занят на разных фронтах, лучше всего спросить на форуме аналитиков на www.anchem.ru

      Удалить
  28. Почему в формуле молярную массу нужно переводить кг/моль?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Посмотритетам выше дискуссия шла, вроде как пришли к выводу, что на что делить и почему.

      Удалить
    2. Да, это я и написал выше свои мысли, после того как написал вопрос)

      Удалить
  29. Добрый день! Объясните пожалуйста непонятливому, откуда из исходной формулы Клайперона-Менделеева взялась "Смг/м3" ?

    ОтветитьУдалить