Ketumpatan nitrogen

Nitrogen - unsur kimia sistem berkala, ditetapkan oleh huruf N dan mempunyai nombor turutan 7. Terdapat N2 molekul, yang terdiri daripada dua atom. Kimia ini adalah gas yang tidak berwarna, tidak berbau dan tanpa rasa kerana ia adalah lengai di bawah keadaan piawai. Ketumpatan nitrogen dalam keadaan biasa (pada 0 ° C dan tekanan 101.3 kPa) adalah sama dengan 1251 g / dm3. unsur adalah sebahagian daripada suasana bumi dalam jumlah sebanyak 78.09% daripada isipadunya. Ia pertama kali ditemui sebagai komponen udara doktor Scotland Daniel Rutherford pada tahun 1772.

nitrogen cecair adalah cecair kriogenik. Pada tekanan atmosfera ia mendidih pada - 195,8 ° C. Oleh itu, ia boleh disimpan hanya dalam saluran terpencil, yang tangki keluli untuk gas cecair atau termos Dewar. Hanya dalam kes ini ia boleh disimpan atau diangkut tanpa apa-apa kerugian akibat penyejatan. Sebagai ais kering (cecair karbon dioksida, atau dikenali sebagai karbon dioksida), nitrogen cecair digunakan sebagai bahan pendingin. Di samping itu, ia digunakan untuk pembekuan darah, sel-sel pembiakan (sperma dan telur) serta sampel dan bahan-bahan biologi lain. Beliau menuntut, dan dalam amalan klinikal, contohnya dalam krioterapi membuang sista dan ketuat pada kulit. ketumpatan nitrogen cecair bersamaan 0.808 g / cm3.

Banyak sebatian perindustrian penting seperti asid nitrik, ammonia, nitrat organik (bahan letupan, bahan api) dan sianida terdiri N2. bon amat kuat nitrogen unsur dalam molekul menyebabkan kesukaran untuk penyertaan dalam tindak balas kimia, ia adalah disebabkan oleh inersia di bawah keadaan piawai (suhu dan tekanan). Termasuk sebab-sebab ini N2 adalah amat penting dalam pelbagai bidang sains dan industri. Sebagai contoh, ia adalah perlu untuk mengekalkan tekanan situ dalam pengekstrakan minyak atau gas. Mana-mana aplikasi praktikal atau saintifiknya memerlukan kamu mengetahui ketumpatan nitrogen pada tekanan dan suhu tertentu. Dari undang-undang fizik dan termodinamik diketahui bahawa pada isipadu malar dengan peningkatan suhu akan meningkatkan tekanan dan ketumpatan gas, dan sebaliknya.

Bila dan mengapa kita perlu tahu ketumpatan nitrogen? Pengiraan parameter ini digunakan apabila mereka bentuk proses yang berlaku menggunakan N2, di dalam makmal dan dalam pembuatan. Menggunakan nilai yang diketahui ketumpatan gas, ia adalah mungkin untuk mengira jisim jumlah tertentu. Sebagai contoh, ia dikenali yang mengambil jumlah gas di bawah keadaan normal 20 dm3. Dalam kes ini, ia adalah mungkin untuk mengira berat badan: m = 20 • 1251 = 25,02 g Jika syarat-syarat lain daripada standard, dan jumlah yang diketahui N2 di bawah syarat-syarat ini, ia mesti terlebih dahulu mencari (untuk direktori), ketumpatan nitrogen pada tekanan dan suhu yang ditetapkan, dan nilai ini kemudiannya didarab dengan isipadu yang dipenuhi oleh gas.

pengiraan itu dijalankan ke atas pengeluaran dalam penyediaan baki bahan unit proses. Mereka adalah perlu untuk menjalankan proses teknologi, pemilihan peralatan, pengiraan parameter teknikal dan ekonomi, dan banyak lagi. Sebagai contoh, selepas berhenti semua radas pengeluaran kimia dan paip mesti sebelum membuka dan terminal yang hendak dibaiki dibersihkan dengan gas lengai - nitrogen (ia adalah yang paling murah dan paling boleh didapati daripada, misalnya, helium atau argon). Biasanya, mereka sedang ditiup dalam kuantiti yang seperti N2, yang beberapa kali jumlah kenderaan atau saluran paip, satu-satunya cara untuk mengeluarkan daripada sistem gas mudah terbakar dan wap dan menghapuskan letupan atau kebakaran. Merancang operasi yang berhenti sebelum pembaikan, juruteknik, mengetahui jumlah dan kepadatan sistem dikosongkan nitrogen, N2 mengira massa, yang diperlukan untuk meniup.

Untuk memudahkan pengiraan, yang tidak memerlukan ketepatan, gas sebenar sama dengan gas yang ideal dan menggunakan undang-undang Avogadro. Sejak berat 1 mol N2 sama nilainya dengan 28 gram dan 1 mol mana-mana jumlah gas unggul menduduki 22.4 liter, ketumpatan nitrogen adalah sama dengan 28 / 22.4 = 1.25 gram / liter = 1.25 g / dm3. Kaedah ini boleh digunakan untuk mencari dengan cepat ketumpatan bagi setiap gas, bukan sahaja N2. Ia sering digunakan dalam makmal analisis.