Mind az oxigén, mind a CO2 szenzor ppm értéket ad vissza. Ezeket az értékeket kell az aktuális nyomás és hőmérséklet értékek függvényében mg/dm3 értékre alakítani.

Gázok esetében a ppm érték térfogat arányt jelent, így 1ppm = 1 µL gáz / 1 L levegő, azaz 1 L levegőben van 1 µL valamilyen gáz, a mi esetünkben ez most CO2, vagy O2.

Első lépéskét számoljuk ki a térfogatot V-t, és a moláris térfogatot, a Vm-et.

A standardállapotú gázok egységnyi anyagmennyisége (1 mól), 25,0 Celsius-fokon (298,15 kelvin), normál légköri nyomáson (101 325 Pa) 0,0245 m3 térfogatúak. Ez tehát magában foglalja a moláris térfogat meghatározását is: az ideális gáz moláris térfogata 101 325 Pa nyomáson és 25 °C hőmérsékleten 0,0245 m3/mol. A standardállapoton kívül megkülönböztetünk normálállapotot is[* 1].

Példa

Szenzorból bejövő értékek (CO2)

Jele Mértékegysége Értéke
Hőmérséklet T oC 23.4
Nyomás P mbar 1013,25
Relatív páratartalom \setbox0\hbox{$\varphi$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% % 43
Koncentráció c ppm 1100

Számoláshoz szükséges értékek

A hőmérsékletet át kell váltani kelvinre, a nyomást atmoszférára.

T(K) = T(°C) + 273.15 = 296.55 K

1 mbar = 0.000987 atm, így P = 1 atm 

Amire még szükség van, az egyetemes gázállandó, ez

\[ R = 0.0821 \frac{L*atm}{mol*K} \]

Ez alapján kiszámolhatjuk 1 mól gáz térfogatát (24.35 L), 1atm nyomáson és 296K (23.4oC) hőmérsékleten

\[ V_{m} = \frac{n*R*T}{P} \]

amiből a moláris térfogat, az adott P, és T mellett (0.553 L/mol), MCO2 = 44.01 g/mol

\[ V_{n}= \frac{V}{n} \]

A gázok térfogata és anyagmennyisége közötti egyenes arányosságot leíró állandó a moláris térfogat (Vm): amely anyagi minőségtől független, viszont adott hőmérsékletre és nyomásra vonatkozik.

Innen már csak egy osztás, és megvan a gázkoncentráció, 1100 ppm / 0.553 L/mol = 1988,1 mg/m3

Itt a képlet rá: 

\[ c = \frac{x [ppm]*M [g/mol])}{V [L]} \]

 

 

 

Leave a Reply

Your email address will not be published.