O limite diário máximo de exposição diária ao HCN é 10 ppm . Qual é o equivalente em \mathrm{mg}_{\mathrm{HCN}} / \mathrm{kg}_{\mathrm{ar}} ?

Passo 1

O enunciado dá um limite de exposição de 10 ppm em volume para HCN no ar. Queremos converter essa concentração para miligramas de HCN por quilograma de ar. Vamos usar o fato de que, em gases ideais, 1 ppm(v/v) corresponde a uma fração molar de 10^{-6}, e então transformar fração molar em fração mássica usando as massas molares do HCN e do ar médio.

Passo 2

A fração molar de HCN no ar é
X_{\mathrm{HCN}} = 10\\ \text{ppm} = 10 \times 10^{-6} = 1{,}0\times10^{-5}\quad(\text{mol HCN por mol de ar}).

Passo 3

A fração mássica w_{\mathrm{HCN}} (g de HCN por g de ar) relaciona-se com a fração molar por
w_{\mathrm{HCN}} = X_{\mathrm{HCN}}\;\frac{M_{\mathrm{HCN}}}{M_{\mathrm{ar}}},
onde M_{\mathrm{HCN}} = 27{,}03,g/mol e tomamos M_{\mathrm{ar}}\approx29,g/mol como massa molar média do ar. Logo,
w_{\mathrm{HCN}} = (1{,}0\times10^{-5})\;\frac{27{,}03}{29} \approx9{,}32\times10^{-6}\quad\bigl(\text{g HCN por g de ar}\bigr).

Passo 4

Para obter miligramas de HCN por quilograma de ar, multiplicamos por 10^{6} (já que 1\,\mathrm{g/g}=10^{6}\,\mathrm{mg/kg}):
\frac{\mathrm{mg\,HCN}}{\mathrm{kg\,ar}} =9{,}32\times10^{-6}\times10^{6} =9{,}32\\ \mathrm{mg/kg}.

Resposta

O limite de 10 ppm equivale a aproximadamente 9{,}3, \mathrm{mg_{HCN}/kg_{ar}}.

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