게시판 > 질답게시판 > ppm을 g/Nm3으로 환산하는 식 확신이 안서요

Stefano Stefano

39-08-02 00:00

(0) 우선 표준가스가 암모니아를 의미한다면 NH₃라고 써주세요. 아래에 특수문자가 준비되어 있잖아요.

(1) 또 이곳에서 항상 반복하고 있지만, "공식".... 이를 너무 좋아하지 마세요. 공식을 써서 숫자(계산값)을 얻었다고 해서 맞는지 틀리는지 잘 모르고 있다면...불안해서 어찌 마음이 놓이겠습니까? 공식을 잘 못쓰면 차라리 안쓰느니만 못합니다.

(2) 질문에서 인용한 수식,
ppm*분자량
g/Nm3 = ------------- -----(1)
22.4*1000

이라는 "공식"을 알고(외우고)있다고 하셨는데...

이 모든 것을 외워 머릿속에 담아두는 것은 비효율적입니다. 이 밖에도 머리에 담아두어야 할 수많은 지식들을 어찌 다 외워서 어찌하시려고요? 아마 머리터질 일이 벌어질것입니다. 대신, 단위환산하는 요령만 알아두면 됩니다.

위의 (1)식은 필자도 외우고 있지 않습니다. 대신 다음의 세가지만 알고 있을 뿐입니다.

(a) 1 ppm = 10^(-6) = 10^(-6) mole/mole = 10^(-6) g-mole/g-mole = 10^(-6) Nm³/Nm³.... 백만분율
(b) 기체 1 g-mole의 표준상태부피는 22.4 Nℓ, lkg-mole의 부피는 22.4 Nm³
(c) 기체 1 g-mole의 무게는 (그 기체의분자량 수)g, I kg-mole의 무게는 (그 기체의분자량 수)kg

위의 세가지 지식만으로 ppm단위를 g/Nm³단위로 환산해 봅니다.

1 ppm = 10^(-6) kg-mole 어느성분/kg-mole 혼합기체
= 10^(-6) * (어느 성분의 분자량) kg/kg-mole 혼합기체
= 10^(-3) * (어느 성분의 분자량) g/kg-mole 혼합기체
= 10^(-3) * (어느 성분의 분자량) g NH₃/22.4 Nm³혼합기체

따라서 (1)식이 맞습니다. 암모니아 표준가스 농도도 맞고요.

(2) 두번째 질문에서 결론부터 이야기하면...방법은 맞았는데 분자량이 틀렸습니다. 염소가스인 경우 분자량은 Cl2가 되어 2*35.5 = 71.0을 적용해야 합니다.

공식을 이둉하지 하지 않고 풀어가는 방법은

1 g 염소/Nm³= {1 g 염소/(71 g 염소/g-mole염소) } / Nm³
= (1/71) g-mole 염소 /Nm³
= (1/71) * 22.4 Nℓ염소 / Nm³
= (1/71) * 22.4 Nℓ염소 * (1Nm³/1000 Nℓ) / Nm³
= (22.4/71/1000) Nm³염소/ Nm³
= (22.4/71/1000) * 10^6 ppm

질문자의 답과 맞는지 검사해 보세요.

(0) 우선 표준가스가 암모니아를 의미한다면 NH₃라고 써주세요. 아래에 특수문자가 준비되어 있잖아요.

(1) 또 이곳에서 항상 반복하고 있지만, &quot;공식&quot;.... 이를 너무 좋아하지 마세요.  공식을 써서 숫자(계산값)을 얻었다고 해서 맞는지 틀리는지 잘 모르고 있다면...불안해서 어찌 마음이 놓이겠습니까?  공식을 잘 못쓰면 차라리 안쓰느니만 못합니다.

(2) 질문에서 인용한 수식,
        ppm*분자량 
g/Nm3 = -------------    -----(1)
        22.4*1000

이라는 &quot;공식&quot;을 알고(외우고)있다고 하셨는데...

이 모든 것을 외워 머릿속에 담아두는 것은 비효율적입니다. 이 밖에도 머리에 담아두어야 할 수많은 지식들을 어찌 다 외워서 어찌하시려고요?  아마 머리터질 일이 벌어질것입니다.  대신, 단위환산하는 요령만 알아두면 됩니다.

위의 (1)식은 필자도 외우고 있지 않습니다. 대신 다음의 세가지만 알고 있을 뿐입니다.

(a) 1 ppm = 10^(-6) = 10^(-6) mole/mole = 10^(-6) g-mole/g-mole = 10^(-6) Nm³/Nm³.... 백만분율  
(b) 기체 1 g-mole의 표준상태부피는 22.4 Nℓ, lkg-mole의 부피는 22.4 Nm³
(c) 기체 1 g-mole의 무게는 (그 기체의분자량 수)g, I kg-mole의 무게는 (그 기체의분자량 수)kg

위의 세가지 지식만으로 ppm단위를 g/Nm³단위로 환산해 봅니다.

1 ppm = 10^(-6) kg-mole 어느성분/kg-mole 혼합기체
      = 10^(-6) * (어느 성분의 분자량) kg/kg-mole 혼합기체
      = 10^(-3) * (어느 성분의 분자량) g/kg-mole 혼합기체
      = 10^(-3) * (어느 성분의 분자량) g NH₃/22.4 Nm³혼합기체

따라서 (1)식이 맞습니다. 암모니아 표준가스 농도도 맞고요.

(2) 두번째 질문에서 결론부터 이야기하면...방법은 맞았는데 분자량이 틀렸습니다.  염소가스인 경우 분자량은 Cl2가 되어 2*35.5 = 71.0을 적용해야 합니다.

공식을 이둉하지 하지 않고 풀어가는 방법은

1 g 염소/Nm³= {1 g 염소/(71 g 염소/g-mole염소) } / Nm³
  = (1/71) g-mole 염소 /Nm³  
  = (1/71) * 22.4 Nℓ염소 / Nm³
  = (1/71) * 22.4 Nℓ염소 * (1Nm³/1000 Nℓ) / Nm³
  = (22.4/71/1000) Nm³염소/ Nm³
  = (22.4/71/1000) * 10^6 ppm

질문자의 답과 맞는지 검사해 보세요.

Stefano Stefano

39-08-02 00:00

가스의 농도를 나타낼때 ppm은 대부분 mole (혹은 부피)를 기준으로 하기때문에 ppmv (ppm by volume)와 같이 쓰는 것이 정확한 표현입니다.

그러나 단순히 "ppm"만으로는 무기기준인지 부피기준인지 수량기준인지 알 수 없기 때문에 명확히 구별해서 쓸 필요가 있습니다.

김성윤 김성윤

39-08-02 00:00

아주 고맙습니다
명쾌한 답변입니다.
자주 이용하겠습니다.