Hustota dusíka

Dusík - chemický prvok periodickej systému, označené písmenami N a majúce poradové číslo 7. Tam je molekula N2, skladajúci sa z dvoch atómov. Táto chemická je bezfarebný, bez zápachu a bez chuti plyn je inertný za štandardných podmienok. Hustota dusíka za normálnych podmienok (pri 0 ° C a 101,3 kPa), je rovná 1,251 g / dm3. Prvok je súčasťou zemskej atmosféry v množstve 78.09% jeho objemu. Prvýkrát bol objavený ako súčasť vzduchu škótsky lekár Daniel Rutherford v roku 1772.

Kvapalný dusík je kryogénne tekutina. Pri atmosférickom tlaku teplotu varu - 195,8 ° C, Preto môže byť uložený iba v izolovaných nádobách, ktoré sú oceľové nádrže na skvapalnených plynov alebo Dewarova nádoba. Len v tomto prípade to môže byť skladované alebo prepravované bez akejkoľvek straty v dôsledku vyparovania. Ako suchý ľad (skvapalnený oxid uhličitý, inak známy ako oxid uhličitý), kvapalný dusík sa používa ako chladivo. Okrem toho, že sa používa pre kryokonzervácii krvi, reprodukčné bunky (spermie a vajec), ako aj iných biologických vzoriek a materiálov. Spýtal sa a v klinickej praxi, napríklad v kryoterapiu v odstránení cysty a bradavice na koži. hustota kvapaliny dusík sa rovná 0,808 g / cm3.

Mnoho priemyselne dôležité zlúčeniny, ako je kyselina dusičná, amoniak, organické nitráty (výbušnín, paliva) a kyanidov zahŕňajú N2. Veľmi pevné väzby elementárne dusík v molekule pôsobí ťažkosti pre jeho účasť na chemických reakciách, je vzhľadom k svojej zotrvačnosti za štandardných podmienok (teplota a tlak). Vrátane týchto dôvodov N2 je veľmi dôležitá v mnohých vedeckých a priemyselných oblastiach. Napríklad, je nutné udržiavať in situ tlaku pri ťažbe ropy alebo zemného plynu. Akékoľvek jeho praktické a vedecké aplikácie vyžaduje vedieť, čo je hustota dusíka pri určitom tlaku a teplote. Z fyzikálnych zákonov termodynamiky a je známe, že pri konštantnom objeme sa zvýšením teploty sa zvýši tlak a hustoty plynu, a naopak.

Kedy a prečo potrebujeme poznať hustotu dusíka? Výpočet tohto parametra sa používa pri navrhovaní procesy prebiehajúce za použitia N2, v laboratóriu a vo výrobe. Za použitia známej hodnoty hustoty plynu, je možné vypočítať množstvo určitý objem. Napríklad, je známe, že sa objem plynu za normálnych podmienok 20 dm3. V tomto prípade je možné vypočítať hmotnosť: m = 20 • 1251 = 25,02 g ak sa líši od štandardu, a známeho objemu N2 za týchto podmienok podmienky, musí najprv zistiť (pre adresáre), hustotu dusíka pri definovanom tlaku a teplote, a Táto hodnota je potom vynásobí objemu, ktorý zaujíma plynu.

Tieto výpočty sú vykonávané na výrobu pri príprave bilancia materiálu procesných jednotiek. Sú nevyhnutné pre vykonávanie technologických procesov, výber inštrumentácie, výpočet technických a ekonomických parametrov a ďalšie. Napríklad, po zastavení všetky chemické výrobné zariadenia a potrubia musia pred otvorením a terminálu k oprave prepláchne inertným plynom - dusík (to je najlacnejší a najdostupnejší než, napríklad, hélium alebo argón). Obvykle sú fúkané v takom množstve, N2, čo je niekoľkokrát objem vozidiel alebo potrubia, jediný spôsob, ako odstrániť zo systému horľavých plynov a pár a eliminovať požiar alebo výbuch. Plánovanie zastavení prevádzky pred opravou, technik, vedel, objem a hustota systému vyprázdni dusík, N2 vypočítava hmoty, ktorá je požadovaná pre vyfukovanie.

Pre zjednodušenie výpočtov, ktoré nevyžadujú presné, reálne plyny rovnať ideálneho plynu a používať Avogadro právo. Vzhľadom k tomu, hmotnosti 1 mol N2 numericky rovná 28 gramov, a 1 mol akéhokoľvek objemu ideálneho plynu zaberá 22,4 litrov, hustota dusíka je rovný 28 / 22,4 = 1,25 g / l 1,25 g / dm3. Táto metóda je použiteľná pre rýchlo nájsť hustoty pre každý plyn, a to nielen N2. To je často používané v analytických laboratóriách.