Typen tiheys

Typpi - alkuaine jaksollisen järjestelmän, kirjaimilla N ja jolla on sekvenssi numero 7. On molekyyli N2, joka koostuu kahdesta atomia. Tämä kemikaali on väritön, hajuton ja mauton kaasu kuin se on inertti vakio-olosuhteissa. Tiheys typen normaaliolosuhteissa (0 ° C: ssa ja paineessa, joka on 101,3 kPa) on yhtä suuri kuin 1251 g / dm3. Elementti on osa maapallon ilmakehän määränä 78,09% sen tilavuudesta. Se havaittiin ensimmäisen kerran osana ilman Skotlannin lääkärin Daniel Rutherford vuonna 1772.

Nestemäinen typpi on kryogeeninen neste. Ilmakehän paineessa se kiehuu - 195,8 ° C Näin ollen, se voidaan tallentaa vain yksittäisiä aluksia, jotka ovat terästä säiliöt nesteytetyt kaasut tai Dewar pulloihin. Vain tässä tapauksessa se voidaan varastoida tai kuljettaa ilman hävikki johtuu haihtumisesta. Kuivajäätä (nesteytetty hiilidioksidi, joka tunnetaan myös hiilidioksidia), nestemäistä typpeä käytetään kylmäaineena. Lisäksi sitä käytetään kylmäsäilytyksen veren, sukusolujen (siittiöiden ja munat) sekä muita biologisia näytteitä ja materiaaleja. Hän vaati, ja kliinisessä käytännössä, esimerkiksi kylmähoidossa poistamaan kystat ja syyliä iholla. nestemäisen typen tiheys on yhtä suuri kuin 0,808 g / cm3.

Monet teollisesti tärkeitä yhdisteitä, kuten typpihappoa, ammoniakkia, orgaanisia nitraatteja (räjähteet, polttoaineet) ja syanideja käsittävät N2. Erittäin vahvoja sidoksia alkuainetypeksi molekyylin aiheuttaa vaikeuksia sen osallistumista kemiallisia reaktioita, se johtuu sen inertia standardeissa olosuhteissa (lämpötila ja paine). Lukien näistä syistä N2 on suuri merkitys monilla tieteen ja teollisuuden aloilla. Esimerkiksi, se on tarpeen säilyttää in situ paineen öljyn tai kaasun. Mikä tahansa sen käytännön tai tieteellisiin sovelluksiin vaatii tietää, mitä on tiheys typen tietyssä paineessa ja lämpötilassa. Alkaen fysiikan lakeja ja termodynamiikan on tunnettua, että vakiotilavuudessa kanssa lämpötilan nousu lisää painetta ja kaasun tiheys, ja päinvastoin.

Milloin ja miksi meidän täytyy tietää tiheys typen? Laskelma parametria käytetään suunniteltaessa prosessit, jotka tapahtuvat käyttäen N2, laboratoriossa ja teollisuudessa. Käyttäen tunnettua arvo kaasun tiheys, on mahdollista laskea massan tietyn tilavuuden. Esimerkiksi, on tunnettua, että vie kaasun tilavuuden normaaleissa 20 dm3. Tässä tapauksessa, on mahdollista laskea paino: m = 20 • 1251 = 25,02 g Jos muita kuin standardi, ja tunnettu tilavuus N2 näissä olosuhteissa, se täytyy ensin löytää (hakemistoille), tiheys typpeä määritelty paine ja lämpötila, ja tämä arvo kerrotaan sitten viemä kaasu.

Tällaiset laskelmat suoritetaan tuotannon valmistuksessa ainetaseet prosessin yksikköä. Ne ovat tarpeen tehtäessä teknologisia prosesseja, valikoima instrumentointi, laskeminen teknisten ja taloudellisten muuttujien, ja enemmän. Esimerkiksi, lopettamisen jälkeen kaikki kemiallisen tuotannon laitteet ja putket on ennen avaamista ja päätelaitteen korjattava huuhdellaan inertillä kaasulla - typpi (se on halvin ja käytettävissä kuin, esimerkiksi, heliumia tai argonia). Tyypillisesti ne puhalletaan sellainen määrä, N2, joka on useita kertoja tilavuus ajoneuvojen tai putkistojen, ainoa tapa poistaa järjestelmästä syttyvien kaasujen ja höyryjen ja poistaa räjähdyksen tai tulipalon. Suunnittelu pysähtymään ennen korjausta, teknikko, tietäen määrä ja tiheys järjestelmä tyhjennetään typen, N2 laskee massa, joka tarvitaan puhaltaa.

Yksinkertaistaa laskelmia, jotka eivät vaadi tarkkuutta, todellinen kaasuja samaistaa ideaalikaasun ja käyttää avogadron laki. Koska paino on 1 mol N2 numeerisesti yhtä suuri kuin 28 g, ja 1 mooli tahansa määrä ideaalikaasun sijaitsee 22,4 litraa, typen tiheys on yhtä suuri kuin 28 / 22,4 = 1,25 g / litra = 1,25 g / dm3. Tämä menetelmä on sovellettavissa nopeasti löytää tiheys kunkin kaasun, paitsi N2. Sitä käytetään usein analyysilaboratoriot.