Denseco de nitrogeno

Nitrogeno estas kemia elemento de la ĵurna sistemo, nomata per la litero N kaj havanta la serian numeron 7. Ĝi ekzistas en la formo de molekulo N2, konsistanta el du atomoj. Ĉi tiu kemiaĵo estas senkolora, senhoma kaj sen gusto gaso, ĝi estas inerta sub normaj kondiĉoj. La denseco de nitrogeno en normalaj kondiĉoj (je 0 ° C kaj premo 101.3 kPa) estas 1.251 g / dm3. La elemento estas parto de la tera atmosfero en kvanto de 78,09% de lia volumo. Ĝi unue estis malkovrita kiel komponanto de aero fare de la skota kuracisto Daniel Rutherford en 1772.

Likva nitrogeno estas kriogona likvaĵo. Ĉe atmosfera premo, ĝi bolas je temperaturo de -195.8 ° C. Sekve, ĝi povas esti stokita nur en izolitaj vazoj, kiuj estas ŝtalo tankoj por liquified gasoj aŭ Dewar flakonoj. Nur en ĉi tiu kazo ĝi povas esti stokita aŭ transportita sen specialaj perdoj pro evaporado. Kiel seka glacio (licuado karbona dioksido, alie konata kiel karbona dioksido), likva nitrogeno estas uzata kiel la refrigerante. Krome, ĝi uzas por cryopreservo de sango, seksaj ĉeloj (spermatozo kaj ovoj), same kiel aliaj biologiaj specimenoj kaj materialoj. Ĝi estas postulata en klinika praktiko, ekzemple, en krioterapio foriginte kistojn kaj verukojn sur la haŭto. La denseco de likva nitrogeno estas 0,808 g / cm3.

Multaj industrie gravaj komponaĵoj kiel acida nítrico, amoniako, organikaj nitratoj (eksplodaĵojn, brulaĵoj) kaj cianidoj konsistas N 2. Ekstreme fortaj ligoj de elementa nitrogeno en la molekulo kaŭzas malfacilaĵojn por ĝia partopreno en kemiaj reagoj, kio klarigas ĝian inertecon sub normaj kondiĉoj (temperaturo kaj premo). Inkluzive pro ĉi tiuj kialoj N2 estas tre grava en multaj sciencaj kaj industriaj kampoj. Ekzemple, necesas konservi in-situ premon ĉerpi oleon aŭ gason. Ĉiu el liaj praktikaj aŭ sciencaj aplikoj postulas scii, kio la denseco de nitrogeno estos ĉe aparta premo kaj temperaturo. De la leĝoj de fiziko kaj termodinamiko ĝi scias ke al konstanta volumo kun kresko en la temperaturo pliigos la premon kaj denseco de la gaso, kaj inverse.

Kiam kaj kial vi bezonas scii la densecon de nitrogeno? Ŝtono de ĉi tiu indikilo estas uzata en la dezajno de teknologiaj procezoj, kiuj okazas per N2, en laboratorio kaj en produktado. Uzante konatan valoron de la denseco de gaso, ĝi eblas kalkuli sian mason en certa volumo. Ekzemple, ĝi scias, ke la gaso okupas volumon de 20 dm3 sub normalaj kondiĉoj. En ĉi tiu kazo, ĝia maso povas esti kalkulita: m = 20 • 1,251 = 25.02 g. Se la kondiĉoj estas malsamaj de la normaj, kaj la volumo de N2 estas konata sub ĉi tiuj kondiĉoj, unue oni devas trovi (laŭ la dosierujoj) la densecon de nitrogeno je certa premo kaj temperaturo, kaj Tiam multipliku ĉi tion per la volumo okupata de la gaso.

Similaj kalkuloj efektivigas en produktado dum la kompilaĵo de materialaj ekvilibroj de teknologiaj instalaĵoj. Estas necesaj por la konduto de teknologiaj procezoj, selektado de instrumentado, kalkulo de teknikaj kaj ekonomiaj indikiloj, kaj tiel plu. Ekzemple, post ĉesigo de kemia produktado, ĉiuj aparatoj kaj tuboj devas esti purigitaj per inerta gaso, nitrogeno antaŭ ol ĝi estas malfermita kaj forigita por riparo (ĝi estas la plej malmultekosta kaj plej atingebla kompare, ekzemple kun helio aŭ argono). Kiel regulo, ili estas blovitaj per tia kvanto de N2, kiu estas plurajn fojojn pli grandajn ol la volumo de aparato aŭ tuboj, tiel ke ĝi eblas forigi flamindajn gasojn kaj vaporojn el la sistemo kaj ekskludi eksplodon aŭ fajron. Al la planado de operacioj antaŭ haltigo de riparo, la teknologo, scianta la volumon de la malpleniga sistemo kaj la denseco de nitrogeno, kalkulas la amason de N2, kiu postulos purigadon.

Por simpligitaj kalkuloj, kiuj ne bezonas precizecon, realaj gasoj estas egalitaj al idealaj gasoj kaj la leĝo de Avogadro estas aplikata. Pro tio, ke la maso de 1 mole de N2 estas nombra al 28 gramoj, kaj 1 mole de ajna ideala gaso okupas volumon de 22.4 litroj, la nitrogenodenso estos egala al: 28 / 22.4 = 1.25 g / l = 1.25 g / dm3. Ĉi tiu metodo de rapida determino de la denseco estas aplikebla por ajna gaso, kaj ne nur por N2. Ĝi ofte estas uzata en analitikaj laboratorioj.