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Una serie de problemas resueltos relacionados con el cálculo de partes por millón (ppm) en el contexto de la contaminación del aire por fuentes fijas. Los problemas abordan la conversión de unidades de masa y volumen, la aplicación de la fórmula de ppm y la resolución de problemas prácticos relacionados con la contaminación del aire. Útil para estudiantes de química o ingeniería ambiental que buscan comprender los conceptos básicos de la contaminación del aire y el cálculo de ppm.
Tipo: Apuntes
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Problemas
Contaminación del Aire por Fuentes Fijas
José Julio Ramírez Padilla
23000052- Arriaga Becerra Alma Yaillin
23000735- Flores Espinoza Adriana Margarita
23000596- Gómez Fuentes María Guadalupe
23002641- Tiscareño Rocha Luz Alondra
Calcula la ppm de 50 mg de Cl en 2500 ml de H2O EL soluto y el disolvente
deben estar en la misma unidad en masa
Se tomará el agua 1mL = 1g = 1000 mg
Por lo que 2500 ml 2500g = 2500 000 mg
Masa de soluto 50 mg
Masa de disolvente 2500 000 mg
Fórmula
ppm=
( masa soluto )( 1000000 )
( masa soluto+masa disolvente )
ppm=
( 50 mg )(1,000,000 )
( 50 mg+2,500,000 mg )
ppm=
( 50 mg )(1,000,000 )
( 2,500,050 mg )
Resultado ppm=19.
Calcula la ppm de 0.035 g de SO4 en 3.5L de H2O
Masa del soluto 0.035 g
Masa del disolvente 3.5 de H2O = 3500 g
Formula
ppm=
( masa soluto )( 1000000 )
( masa soluto+masa disolvente )
ppm=
( masa soluto )( 1000000 )
( masa soluto+masa disolvente )
Procedimiento
ppm=
( 0.0073 g )(1,000,000 )
( 0.0073 g+ 1 , 500 g )
ppm=
( 0.0073 g )(1,000,000 )
( 0.0073 g+ 1 , 500 g )
Resultado ppm= 4.
Los huevos de los peces constituyen un caldo de cultivo para los hongos por
lo cual se acostumbra a desinfectarlos sumergiéndolos 10 a 15 minutos en
solución de yodo de 100 ppm. ¿Si se desea preparar 15 litros de solución, que
masa en gramos de yodo se requerirá?
Masa de disolvente 1 ml= 1g ---} 15 l = 15,000 ml =
15,000 g
Fórmula
ppm=
( masa soluto )( 1000000 )
( masa de solución )
Despejar la masa del soluto
masa del soluto=
( ppm )( masa de solución )
masa del soluto=
( 100 )(15,000 g )
=1.5 g
Resultado masa de soluto= 1.5 d de yodo
Exprese la concentración en ppm sabiendo que se extraen 3g de caroteno por
60 kg de zanahoria
Masa de soluto 3 g de caroteno
Masa de disolvente 60kg = 60,000 g
Formula:
ppm=
( masa soluto )(1,000,000 )
( masa disolvente )
Solución:
ppm=
( 3 g )(1,000,000 )
( 60,000 g )
Resultado:
ppm= 50
Se trata un volumen de 108 scf (pies cúbicos estándar, standard cubic feet) por
día (32.8 m3 est/s) de gas natural ( ≈0.2% del consumo promedio en E.U.), el
cual contiene 1% (10 000 ppm) de H2S, en el aparato cuyo esquema se
muestra en la figura 11.1, para reducir la concentración de este último hasta 4
ppm (el máximo permitido en Estados Unidos en el gas natural comercial). El
gas se lava a una presión de 100 atm y 20°C. Si se supone que se usará agua
como agente lavador, estímese el gasto requerido de esta agua
Solución
y
i fondo
− y
i superior
ifondo
i superior
10,000 ppm− 4 ppm
− 6
Gasto molar del gas
8
scf
dia
lbmol
385.3 scf
1 dia
( 24 ) ( 3600 s)
lbmol
s
lbmol
s
Gasto requerido del liquido
lbmol
s
lbmol
s
18.2lb
lbmol
lb
s
1 kg
2.20462l b
kg
s
El tanque de la figura contiene benceno líquido puro a 68°F, en equilibrio con
el vapor aire-benceno que se encuentra en su espacio superior. Si ahora se
bombea hacia adentro benceno líquido, ¿cuántas libras de benceno se
emitirán en el gas de desfogue por pie cúbico de benceno líquido que se
bombee? ¿Qué fracción representan éstas del benceno líquido bombeado
hacia el tanque?
Datos
i Benceno
p
i Benceno
= 1.45 psia
i Benceno
lb
lbmol
psi ∙ ft 3
lbmol ∙ ° R
ρ
Benceno liquido
lb
ft 3
Cálculo de la cantidad de benceno gas emitido en el desfogue:
m
i
x
i
p
i
i
(1.00 )(1.45 psia )( 78
lb
lbmol
(
psi ∙ ft 3
lbmol ∙ ° R
)
lb de benceno
ft 3 de vapor
(
35.3147 ft 3
1 m 3
)(
1 kg
2.20462lb
)
kg de be
m 3 de v
Cálculo de la fracción del llenado que se emite en el vapor:
( Masa del benceno emitida en el vapor )
( Masa del benceno liquido llenado)
lb de benceno
ft 3
lb de benceno
ft 3
