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PROBLEMAS SOBRE FORMAS DE EXPRESAR LA CONCENTRACIÓN Hay diferentes maneras de expresar la concentración de los diversos agentes contaminantes en la atmósfera. •
Para gases, las unidades más apropiadas expresan el cociente entre el volumen de gas contaminante / 3
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volumen total de gases: cm /m (ppm) ó mm /m (ppb) •
Para partículas, las unidades más apropiadas expresan el cociente entre la masa de las partículas / 3
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volumen total de gases: mg/m ó µ g/m 3
Para convertir unas unidades en otras (de ppm a mg/m , por ejemplo) es necesario recurrir a la ecuación de estado de los gases ideales (P.V = n.R.T) por lo que habrá que tener en cuenta, además del peso molecular del contaminante considerado, la P y T a las que se han efectuado las medidas. Es frecuente encontrar, cuando se hace referencia a medidas de volúmenes gaseosos, una unidad de volumen 3
precedida por la letra N (por ejemplo 65 mg CO/Nm aire). Esa letra indica que el volumen se mide en condiciones normales de presión y temperatura, es decir, P = 1 atm y T = 273 K. Conviene saber algunas equivalencias de unidades de presión: 5
1 atm = 101,3 kPa 1 atm = 760 mmHg 1 bar = 10 Pa 1 torr = 1 mmHg Problemas 1. El monitor de una estación de control de la contaminación atmosférica de una concentración diaria 3
promedio para el SO2 de 480 μg/m a 30ºC y 1 atm, ¿cuál será la concentración de SO2 en ppm? ¿Sobrepasa los valores límites establecidos? Solución: 0,186 ppm SO2 2. El gas emitido por la chimenea de una central térmica contiene, a 460ºC, diferentes concentraciones de SO2 3
según el carbón utilizado: a) 2.000 ppm y b) 1.200 ppm. Si la emisión de gas es de 25.000 m /min, ¿cuál será la emisión de SO2 expresada en g/s en cada uno de los casos? Dato: La presión de los gases a la salida de la chimenea es de 1,05 atmósferas. Solución: a) 931,7 g SO2 / s; b) 559,0 g SO2 / s 3. Se observa que la concentración diaria promedio para el monóxido de nitrógeno en una estación de 3
monitoreo es de 40 μg/m a 25ºC y 750 mm de presión, ¿cuál será la concentración de NO en ppm? Solución: 0,033 ppm de NO 4. El monitor de una estación municipal de control de la contaminación da una concentración diaria promedio 3
de ozono de 20 μg/m a 20ºC y 1 bar, ¿cuál será la concentración de ozono en ppb? Solución: 10,14 ppb de O3 5. La concentración de monóxido de carbono en el humo de un cigarro alcanza niveles de 450 ppm. Determine 3
el porcentaje en volumen y la concentración en mg/m a 20ºC y a 1,1 atm. 3
Solución: % volumen = 0,045%, 576 mg CO / m aire 6. El gas del tubo de escape de un camión contiene un 2,2% en volumen de monóxido de carbono, ¿cuál será la 3
concentración de CO en mg/m a 30ºC y 1,02 atmósferas? 4
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Solución: 2,53·∙10 mg CO / m aire 7. En una estación urbana la concentración diaria promedio de CO es de 445 ppm. Determinar: a) el porcentaje 3
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en volumen y b) la concentración de mg/m a 20ºC y 1,1 atm. Solución: a) 0,0445 % b) 570 mg/m 8. La concentración de monóxido de nitrógeno a 20ºC y 1,1 atm da niveles de 225 ppm. Determinar el 3
porcentaje en volumen y la concentración en mg/m . PM(NO) = 30,01 g/mol. Solución: a) 0,0225 % b) 309,1 3
mg/m