Kvävedensitet

Kväve - kemiskt grundämne i det periodiska systemet, betecknas med bokstäverna N och har ett sekvensnummer 7. Det finns en molekyl N2, som består av två atomer. Denna kemikalie är en färglös, luktfri och smaklös gas som det är inert under standardbetingelser. Densiteten för kväve under normala förhållanden (vid 0 ° C och ett tryck av 101,3 kPa) är lika med 1251 g / dm3. Elementet är en del av jordens atmosfär i en mängd av 78,09% av sin volym. Det upptäcktes först som en del av luft skotska läkaren Daniel Rutherford 1772.

Flytande kväve är en kryogen vätska. Vid atmosfärstryck är det kokar vid - 195,8 ° C. Därför kan det endast lagras i isolerade kärl, som är ståltankar för kondenserade gaser eller Dewar-kolvar. Endast i detta fall kan lagras eller transporteras utan någon förlust på grund av avdunstning. Såsom torris (flytande koldioxid, annars känd som koldioxid), flytande kväve används som kylmedel. Dessutom används det för kryokonservering av blod, reproduktiva celler (spermier och ägg) samt andra biologiska prover och material. Han krävde och i klinisk praxis, till exempel i kryoterapi i att ta bort cystor och vårtor på huden. flytande kväve densitet lika med 0,808 g / cm3.

Många industriellt viktiga föreningar, såsom salpetersyra, ammoniak, organiska nitrater (sprängämnen, bränslen) och cyanider innefattar N2. Extremt starka bindningar elementärt kväve i molekylen orsakar svårigheter för dess deltagande i kemiska reaktioner, är det på grund av sin tröghet under standardbetingelser (temperatur och tryck). Inklusive dessa skäl N2 är av stor betydelse i många vetenskapliga och industriella områden. Till exempel, är det nödvändigt att upprätthålla in situ tryck i utvinning av olja eller gas. Eventuella dess praktiska eller vetenskapliga tillämpningar kräver att veta vad som är densiteten av kväve vid ett särskilt tryck och temperatur. Från fysikens lagar och termodynamik är det känt att vid konstant volym med en ökning i temperatur kommer att öka trycket och densiteten hos gasen, och vice versa.

När och varför vi behöver veta tätheten av kväve? Beräkningen av denna parameter används vid konstruktion processer som sker med hjälp av N2, i laboratoriet och i tillverkning. Användning av det kända värdet på densiteten av gasen, är det möjligt att beräkna massan av en viss volym. Till exempel, är det känt som tar gasvolymen vid normal 20 dm3. I detta fall är det möjligt att beräkna vikten: m = 20 • 1251 = 25,02 g Om andra än standard, och den kända volymen av N2 under dessa betingelser betingelser, måste den först hitta (för kataloger), tätheten av kväve vid ett definierat tryck och temperatur, och detta värde multipliceras sedan med den volym som upptas av gasen.

Sådana beräkningar utförs på produktionen vid framställning av materialbalanser av processenheterna. De är nödvändiga för genomförandet av tekniska processer, val av instrumentering, beräkning av tekniska och ekonomiska parametrar, och mycket mer. Till exempel efter att stoppa alla kemiska produktionsapparat och rör skall före öppnandet och terminalen repareras renspolas med en inert gas - kväve (det är den billigaste och mest tillgängliga än, exempelvis helium eller argon). Typiskt är de blåses i en sådan mängd N2, som är flera gånger volymen av fordon eller rörledningar, det enda sättet att ta bort från systemet av brandfarliga gaser och ångor och eliminera en explosion eller brand. Planerar en stoppoperation innan reparation, tekniker, i vetskap om volym och densitet av systemet töms på kväve, N2 beräknar massa, som krävs för att blåsa.

För att förenkla beräkningarna, som inte kräver precision, verkliga gaser motsvara en ideal gas och använda Avogadros lag. Eftersom vikten av en mol N2 numeriskt lika med 28 gram, och en mol av någon volym av en ideal gas upptar 22,4 liter, kvävedensiteten är lika med 28 / 22,4 = 1,25 gram / liter = 1,25 g / dm3. Denna metod är att snabbt hitta densiteten för varje gas, inte bara N2. Den används ofta i analyslaboratorier.