Gostota dušik

Dušik - kemijski element periodnega sistema, ki ga črki N in ima zaporedno številko 7. imenovana je molekula N2, sestavljena iz dveh atomov. Ta kemikalija barve, vonja in okusa plin, saj je inertno pod standardnimi pogoji. Gostota dušika v normalnih pogojih (pri 0 ° C in tlaku 101,3 kPa) je enako 1.251 g / dm3. Element je del na zemeljsko atmosfero v količini 78.09% njegovega volumna. Prvič je bil odkrit kot sestavina zraka škotski zdravnika Daniel Rutherford v 1772.

Tekoči dušik je kriogena tekočina. Pri atmosferskem tlaku zavre pri - 195,8 ° C Zato je mogoče, da se shrani samo v posameznih posod, ki so Jekleni rezervoarji za utekočinjene pline ali Dewar bučk. Samo, da lahko v tem primeru je treba skladiščiti ali prevažati brez izgube zaradi izhlapevanja. Kot suhem ledu (utekočinjen ogljikov dioksid, drugače znana kot ogljikov dioksid), tekoči dušik uporabi kot hladilno sredstvo. Poleg tega se uporablja za kriogensko ohranjanje krvi, reproduktivnih celic (sperme in jajčeca), kot tudi drugih bioloških vzorcev in materialov. On je zahteval, in v klinični praksi, na primer v krioterapijo na odstranitev ciste in bradavice na koži. tekočina gostoto dušika enaka 0,808 g / cm3.

Mnoge industrijsko pomembne spojine, kot so dušikova kislina, amoniak, organske nitrate (eksplozivov, goriv) in cianidov obsegajo N2. Zelo močne vezi elementarni dušik v molekuli, povzroča težave za sodelovanje v kemičnih reakcijah, je zaradi svoje vztrajnosti pod standardnimi pogoji (temperatura in tlak). Vključno teh razlogov N2 je zelo pomembna v mnogih znanstvenih in industrijskih področjih. Na primer, je treba ohraniti in situ tlaka v črpanje nafte ali plina. Vse njegove praktične in znanstvene aplikacije zahteva, da vedo, kaj je gostota dušika pri določenem tlaku in temperaturi. Od zakonov fizike in termodinamike je znano, da pri konstantni prostornini s povečanjem temperature bodo povečali pritisk in gostota plina, in obratno.

Kdaj in zakaj moramo poznati gostoto dušika? Izračun tega parametra se uporabljajo pri oblikovanju procesov, ki se pojavljajo z uporabo N2, v laboratoriju in v predelovalnih dejavnostih. Uporaba znano vrednost gostote plina, je mogoče izračunati maso določeno količino. Na primer, znano je, da je volumen plina pri normalnih pogojih 20 dm3. V tem primeru je mogoče izračunati maso: m = 20 • 1251 = 25,02 g Če razen standarda, in znani prostornini N2 pod temi pogoji pogoji, je treba najprej najti (imenikov), gostoto dušika pri določenem tlaku in temperaturi, ter ta vrednost je nato pomnožen s prostornino, ki ga plin zaseda.

Taki izračuni se izvajajo na proizvodnjo pri pripravi masne bilance procesnih enot. So potrebne za izvajanje tehnoloških procesov, izbor instrumentacije, izračun tehničnih in ekonomskih parametrov, in še več. Na primer, po ustavi aparat in cevi za proizvodnjo kemičnega morajo pred odpiranjem in terminalom treba popraviti čistimo z inertnim plinom - dušik (to je najcenejša in najbolj voljo kot, na primer, helij ali argon). Značilno je, da so pihano v taki količini, N2, ki je večkrat obseg vozil ali cevovodov, edini način za odstranitev iz sistema vnetljivih plinov in par ter odpravljanje eksplozijo ali požar. Načrtovanje začudenjem operacijo pred popravilo, tehnik, vedoč, obseg in gostoto sistema izprazni dušik, N2 izračuna maso, ki je potrebna za piha.

Da bi poenostavili izračune, ki ne zahtevajo natančnost, realni plini enačijo idealnega plina in uporabo Avogadrovo zakon. Ker maso 1 mol N2 številčno enaka 28 gramov in 1 mol koli volumna idealnega plina zavzema 22,4 litrov, gostota dušik enak 28 / 22,4 = 1,25 g / liter = 1,25 g / dm3. Ta metoda se uporablja za hitro našli gostote za vsak plin, ne samo N2. To se pogosto uporablja v analitskih laboratorijih.