sesion-06 (1)

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EXPRESIONES DE CONCENTRACION DE CONTAMINANTES 1ppb = 10 -3 ppm 1ppm = 10 -3 Lt / m 3

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conversiones de concentraciones

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Diapositiva 1

EXPRESIONES DE CONCENTRACIONDE CONTAMINANTES1ppb = 10-3 ppm1ppm =10-3Lt /m3EXPRESIONES DE CONCENTRACIONDE CONTAMINANTESLt /1ppm = 1ppm =10-3m310-6u moleculas/mol1ppb =10-9n moleculas/mol1ppt =10-12p moleculas/molNUMERO DE AVOGADRONa = 6.022 x 1023 molculas/molCONCENTRACION DE CONTAMINANTESConversion de Unidadesg/m3= ppb x 12.18 x Mi/Tg/m3 = ppm x 12180 x Mi /TMi : peso molecularT : temperatura en grados kelvin12.18 = 0.0416(20+273.15)CONVERSIONA OTRAS CONDICIONESCondiciones Normales0Cy1AtmosferaCondiciones Estandares25C y 1 atmosferaCONCENTRACION DE CONTAMINANTESmCondiciones Normales0Cy1AtmosferaCondiciones Estandares25C y 1 atmosferaECUACION DE ESTADO DE LOS GASES IDEALESdonde:P = presin del gas (atmosfera)V = volumen del recipiente que lo contiene (litros)n = nmero de moles del gas contenido (masa/peso molecular)= m/MR * = constante universal de los gases, por ejemplo: 0,082 L x atm / (gmol x K) T = temperatura absoluta del gas (medida en grados Kelvin)m= masa del gas (gramos) M=peso molecularP x V = n x R* x TP x V = m x R* x TMUnidades de presin y sus factores de conversinUg/m3 = ppm x12180 x Mi/T415 Ug/m3 = ppm x12180 x 64/298

C= 0.159 ppmPesos moleculares (M)O= 16S= 32C= 12SO2 = 64CO = 28CO2 = 44415ugX298 K0.159= 0.159 ppm= (Litros)mmUg/m3 = ppm x12180 x Mi/T

Ug/m3 = 0.06ppm x12180 x 64/298

C= 156.9 Ug/m30.06 ppm0.00006L SO22981 atm64SO2SO20.06 m3SO2SO2L SO22.62SO2L SO20.00006L SO22.62gSO2SO2SO2SO20.156mg SO2mmmm100 ppb = 0.1 ppm1 ppm = 1 cm3/ m30.1 ppm =0.1 cm3/ m3 0.1 ppm =0.0001 L/ m3Ug/m3 = ppb x12.18 x Mi/T

Ug/m3 = 100ppb x12.18 x 64/298

C= 261.58 Ug/m32981 atm64SO2 L SO22.62100 ppb = 0.1 ppm1 ppm = 1 cm3/ m30.1 ppm =0.1 cm3/ m30.1 ppm =0.0001 L/ m3SO2L SO20.0001L SO22.62gSO2SO2SO2SO20.2612mg SO2mmmmUg/m3 = ppm x12180 x Mi/T

Ug/m3 = 1ppm x12180 x 28/273

C= 1249.23 Ug/m3Ejemplo 5Se toma una muestra de aire en la ciudad de Lima, dicha muestra tiene un volumen de 1 metro cbico. Cual ser la concentracin del Dixido de Azufre (en PPM) si el anlisis arroja un volumen de este contaminante de 0.06 cc.106ccEjemplo 6El gas de escape de un automvil contiene 1.5% en volumen de CO Cul ser la concentracin de CO en mg/m3 a 25Cy 1 atm.?El monitor de una estacin de monitoreo de la calidad del aire registra una concentracin diaria promedio de SO2 de480ug/m3a30Cy1atmosferaCulserla concentracin de SO2 en ppm?Ejemplo 7SolucionUg/m3 = ppm x12180 x Mi/T 480xug/m3 = ppm x12180 x 64/303 C= 0.186 ppm de SO2El monitor de una estacin de monitoreo de la calidad del aire registra una concentracin diaria promedio de SO2 de480ug/m3a30Cy1atmosferaCulserla concentracin de SO2 en ppm?Respuesta. 0.186 ppm de SO2Ejemplo 7SolucionmmEl gas emitido por la chimenea de una Central Termica contiene a 460C a diferentes concentraciones de SO2 , segn el carbon utilizado: a) 2000 ppm y b) 1200 ppm. Si la velocidad de emision es de 25000 m3/min Cul sera la emisin de SO2 expresada en gr/seg?. La presion de los gases a la salida de la chimenea es de 1.05 atmosferas.Respuesta : a) 932.5 gr de SO2 / segRespuesta : b) 559.5 gr de SO2 / segEjemplo 8Llevar concentracin de SO2 de ppm avolumen1 ppm = 1cm3 / 1 m3SolucionPaso 1Paso 2m/V= PxM/RxTCalcular la emisin en masa porunidad de VolumenR : 0,082 L x atm / (gmol x K)Paso 3Calcular la emisin en volumen de SO2 por unidad de tiempoV/t=ConcentracionSO2(Volumen)xVel.EmisionPaso 4Calcular la emisin en masa por unidad de Tiempom/t= (V/t)x(m/V)mmmLa concentracin de monoxido de carbono en el humo de un cigarro alcanza niveles de 450 ppm. Determine : a) el porcentaje en volumen y b) la concentracin en mg/m3 a 20C y a 1.1 atmosfera.Respuesta : a) % en Volumen = 0.045%Respuesta : b) 523.51 mg de CO / m3 de aireEjemplo 9Llevar concentracin de CO de ppm a %450 ------------106X 102a)b.1)Calcular la masa de CO por volumen de COR : 0,082 L x atm / (gmol x K) m =P x MVR x Tb.2)Llevar concentracin de CO de ppm a volumen1 ppm = 1cm3 / 1 m3b.3)La concentracin de CO : Concentracin (ppm) envolumen) X masa de CO por volumen de COg/m3 = ppm x 12180 x Mi /T= 1.28128861* 450= 576.58 mg de CO / m3 de aireEl gas de un tubo de escape de un camin contiene 2.2 % en volumen de monxido de carbono. Cual ser la concentracin de CO en mg/m3 a 30C y a 1.02 atmosfera?Respuesta : 2.53 x 104 mg de CO / m3 de aire ( a 1.02 atm y 303K)Ejemplo 10mmLa medicin con un tren de muestreo se encontr que la concentracin de SO2 en una Chimenea es de 600 ppm. El tubo pitot y el manometro del equipo indica que la velocidad del flujo es de 40 ft/seg, siendo el dimetro de la chimenea es de 5 ft. La temperatura y la presin del gas de la chimenea es de 450F y1 atmosfera . Cul es el gasto de SO2 en lb/seg?Ejemplo 12

El gas emitido por la chimenea de una Central Termica contiene a 460C diferentes concentraciones de SO2 , segn el carbon utilizado: a) 2000 ppm y b) 1200 ppm. Si la velocidad de emision es de 25000 m3/min Cul sera la emisin de SO2 expresada en gr/seg?. La presion de los gases a la salida de la chimenea es de 1.05 atmosferas.Respuesta : a) 932.5 gr de SO2 / segRespuesta : b) 559.5 gr de SO2 / segEjemplo 13Llevar concentracin de SO2 de ppm a volumen1 ppm = 1cm3 / 1 m3SolucionPaso 1Paso 2m/V= PxM/RxTCalcular la emisin en masa por unidadde VolumenR : 0,082 L x atm / (gmol x K)Paso 3Calcular la emisin en volumen de SO2 por unidad de tiempoV/t=ConcentracionSO2(Volumen)xVel.EmisionPaso 4Calcular la emisin en masa por unidad de Tiempom/t= (V/t)x(m/V)g/m3 = ppm x 12180 x Mi /TResultados de la toma de muestra de aire realizados en un colector automtico del tipo Hi-Vol., se expresa en microgramos de MPS por metro cbico de aire succionados (g/m3) referidos a un perodo de muestreo de 24 h (g/mda) = 24X60 min/dia.CALCULO DE MATERIAL PARTICULADO EN CALIDAD DEL AIRE Y EMISIONClculo del volumen de aireFlujo de aire, el cual ha sido medido mediante el uso de un rotmetro calibrado, ya sea externo (manual) o mediante un sistema integrado al equipo (automtico)Filtro limpio: 1,6 m3/min Filtro expuesto: 1,4 m3/min Valor promedio: 1,5 m3/min 1,5 m3 x 24 X 60minminClculo del peso para el MPSSegn un anlisis gravimtrico tpico tenemos: Tara del filtro antes de la exposicin: 3,417 g Tara del filtro despus de la exposicin: 3,925 gPeso total del MPS recolectado: 0,508 g = 508x10 gClculo del PM10508 x 10 gMuestreo : 24 horas y 2160 mde aireResultado: 235,18 g/m da= 235,18 g/m2160 m32160 m3=SOLUCIONSOLUCION