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气体浓度单位mg/m3与ppm的关系及换算公式

日期: 2017-02-07
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气体分析浓度单位mg/m3与ppm的关系及换算公式 
对环境大气(空气)中污染物浓度的表示方法有两种:
1
、质量浓度表示法:每立方米空气中所含污染物的质量数,即mg/m3
2
、体积浓度表示法:一百万体积的空气中所含污染物的体积数,即ppm

 用每立方米大气中污染物的质量数来表示的浓度叫质量-体积浓度,单位是毫克/立方米 或克/立方米。      

它与ppm的换算关系是:      

X=M·C/22.4 C=22.4X/M

式中: X—污染物以每标立方米的毫克数表示的浓度值;

C—污染物以ppm表示的浓度值;  

  M—污染物的分之子量

 

注:SO2分子量:64
NOX
分子量:46
CO
分子量:28
SO2
原始浓度(mg/m3)=64/22.4*SO2的ppm
NOX
原始浓度(mg/m3)=48/22.4*NOX的ppm
CO
原始浓度(mg/m3)=28/22.4*CO的ppm
 
大部分烟气在线监测系统测得的气体浓度都是体积浓度(ppm).而按我国规定,特别是环保部门,则要求气体浓度以质量浓度的单位(如:mg/m3)表示,我们国家的标准规范也都是采用质量浓度单位(如:mg/m3)表示.
 
这两种气体浓度单位mg/m3与ppm有何关系呢?其间如何换算?
 
使用质量浓度单位(mg/m3)作为空气污染物浓度的表示方法,可以方便计算出污染物的真正量.但质量浓度与检测气体的温度、压力环境条件有关,其数值会随着温度、气压等环境条件的变化而不同;实际测量时需要同时测定气体的温度和大气压力.而在使用ppm作为描述污染物浓度时,由于采取的是体积比,不会出现这个问题.
 
浓度单位ppm与mg/m3的换算:按下式计算:
 
质量浓度mg/m3=M气体分子量/22.4*ppm数值*[273/(273+T气体温度)]*(Ba压力/101325)M为气体分子量,ppm为测定的体积浓度值,T为温度、Ba为压力,如果湿度很大时,例如在100%相对湿度下,还需另外一项.气体分子量,分子量的计算可在以下软件中输入分子式以后得出.




气体浓度对大气中的污染物,常见体积浓度和质量-体积浓度来表示其在大气中的含量。
    1、体积浓度
    体积浓度是用每立方米的大气中含有污染物的体积数(立方厘米)或(ml/m3)来表示,常用的表示方法是ppm,即1ppm=1立方厘米/立方米=10-6。除ppm外,还有ppb和ppt,他们之间的关系是:
    1ppm=10-6 = 一百万分之一,
    1ppb=10-9 = 十亿分之一 ,
    1ppt=10-12 = 万亿分之一,
1ppm=103ppb=106ppt
    2、质量-体积浓度
    用每立方米大气中污染物的质量数来表示的浓度叫质量-体积浓度,单位是毫克/立方米 或克/立方米。
    它与ppm的换算关系是:
X=M·C/22.4
C=22.4X/M
    式中: X—污染物以每标立方米的毫克数表示的浓度值;
                C—污染物以ppm表示的浓度值;
                M—污染物的分之子量。

ppm与mg/m3的转换公式:

ppm=(22.4×mg/m3)/分子量

例1:6mg/m3的有毒气氨气的ppm值=22.4×6/17=7.91ppm

例2:求在标准状态下,30毫克/标立方米的氟化氢的ppm浓度。
         氟化氢的分子量为20,则:C=30×22.4/20ppm=33.6ppm
例3:已知大气中二氧化硫的浓度为5ppm,求以mg/m3表示的浓度值。
         二氧化硫的分子量为64。 X =5×64/22.4mg/m3=14.3mg/m3

这个公式为常用的速算公式对于气体探测来说,速算公式的计算结果基本满足使用要求。


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