Mật độ nitơ

Nitơ - nguyên tố hóa học của hệ thống tuần hoàn, được chỉ định bởi các chữ cái N và có một số thứ tự 7. Có một N2 phân tử, bao gồm hai nguyên tử. Hóa chất này là một chất khí không màu, không mùi và không vị vì nó là trơ trong điều kiện tiêu chuẩn. Mật độ của nitơ trong điều kiện bình thường (ở 0 ° C và áp suất 101,3 kPa) tương đương với 1,251 g / dm3. Yếu tố này là một phần của bầu khí quyển của trái đất với khối lượng từ 78,09% khối lượng của nó. Nó lần đầu tiên được phát hiện như một thành phần của không khí Scotland bác sĩ Daniel Rutherford vào năm 1772.

nitơ lỏng là một chất lỏng đông lạnh. Ở áp suất khí quyển nó sôi ở - 195,8 ° C. Do đó, nó có thể được lưu trữ chỉ trong tàu bị cô lập, đó là Si téc bằng thép dùng cho khí hoá lỏng hoặc bình Dewar. Chỉ trong trường hợp này nó có thể được lưu trữ hoặc vận chuyển không có bất kỳ tổn thất do bốc hơi. Như đá khô (hóa lỏng khí carbon dioxide, hay còn gọi là carbon dioxide), nitơ lỏng được sử dụng như chất làm lạnh. Bên cạnh đó, nó được sử dụng cho bảo quản lạnh của máu, các tế bào sinh sản (tinh trùng và trứng) cũng như các mẫu sinh học khác và các tài liệu. Ông gặng hỏi, và trong thực hành lâm sàng, ví dụ như trong phương pháp áp lạnh trong việc loại bỏ u nang và mụn cóc trên da. mật độ nitơ lỏng bằng 0,808 g / cm3.

Nhiều hợp chất công nghiệp quan trọng như axit nitric, amoniac, nitrat hữu cơ (chất nổ, nhiên liệu) và xianua gồm N2. trái phiếu cực kỳ mạnh mẽ nitơ nguyên tố trong phân tử gây khó khăn cho việc tham gia vào phản ứng hóa học, đó là do quán tính của mình theo điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ và áp suất). Bao gồm cả những lý do này N2 là vô cùng quan trọng trong nhiều lĩnh vực khoa học và công nghiệp. Ví dụ, nó là cần thiết để duy trì áp lực tại chỗ trong quá trình chiết suất dầu hoặc khí đốt. Bất kỳ ứng dụng thực tế hoặc khoa học của nó đòi hỏi phải biết mật độ của nitơ ở áp suất và nhiệt độ cụ thể là gì. Từ định luật vật lý và nhiệt động lực học nó được biết rằng ở thể tích không đổi với sự gia tăng nhiệt độ sẽ làm tăng áp lực và mật độ của khí, và ngược lại.

Khi nào và tại sao chúng ta cần phải biết mật độ của nitơ? Tính toán tham số này được sử dụng khi thiết kế các quá trình xảy ra bằng N2, trong phòng thí nghiệm và sản xuất. Sử dụng các giá trị đã biết của mật độ của khí, nó có thể để tính toán khối lượng của một khối lượng nhất định. Ví dụ, nó được biết rằng có khối lượng gas trong điều kiện bình thường là 20 dm3. Trong trường hợp này, người ta có thể tính toán trọng lượng: m = 20 • 1,251 = 25,02 g Nếu các điều kiện khác hơn so với tiêu chuẩn, và khối lượng đã biết của N2 dưới những điều kiện này, nó trước tiên phải tìm (đối với thư mục), mật độ của nitơ ở áp suất và nhiệt độ xác định, và giá trị này sau đó được nhân với số lượng chiếm đóng bởi khí.

tính toán như vậy được thực hiện trên sản xuất trong việc chuẩn bị số dư vật chất của đơn vị xử lý. Họ là cần thiết cho việc thực hiện các quy trình công nghệ, lựa chọn các thiết bị đo đạc, tính toán các thông số kỹ thuật và kinh tế, và nhiều hơn nữa. Ví dụ, sau khi ngừng tất cả các bộ máy sản xuất hóa chất và đường ống phải trước khi mở và thiết bị đầu cuối để được sửa chữa thanh lọc với một khí trơ - nitơ (nó là rẻ nhất và sẵn sàng nhất hơn, ví dụ, heli hoặc argon). Thông thường, họ đang thổi trong một số lượng như N2, mà là nhiều lần khối lượng của xe hoặc đường ống, cách duy nhất để loại bỏ khỏi hệ thống các khí dễ cháy và hơi và loại bỏ một vụ nổ hoặc cháy. Lên kế hoạch cho một hoạt động ngăn chặn trước khi sửa chữa, kỹ thuật viên, biết khối lượng và mật độ của hệ thống được làm trống của nitơ, N2 tính toán khối lượng, đó là cần thiết cho thổi.

Để đơn giản hóa việc tính toán, mà không đòi hỏi phải chính xác, khí thực tương đương với một khí lý tưởng và sử dụng pháp luật Avogadro. Kể từ khi trọng lượng của 1 mol N2 số lượng tương đương với 28 gram, và 1 mol của bất kỳ khối lượng của một khí lý tưởng chiếm 22,4 lít, mật độ nitơ bằng 28 / 22,4 = 1,25 gam / lít = 1,25 g / dm3. Phương pháp này được áp dụng để nhanh chóng tìm ra mật độ cho mỗi khí, không chỉ N2. Nó thường được sử dụng trong các phòng thí nghiệm phân tích.