Köfnunarefni þéttleiki

Köfnunarefni - efna þáttur í reglubundnu kerfi, tilnefndur af N stafanna og hefur röð númer 7. Það er sameind N2, sem samanstendur af tveimur atómum. Þetta efni er litlaust, lyktar- og bragðlaust gas eins og það er óvirkt vifi stöðluð skilyrði. Þéttleiki köfnunarefnis við eðlilegar aðstæður (við 0 ° C og við þrýsting 101,3 kPa) er jöfn 1,251 g / dm3. The þáttur er hluti af laga lofthjúpsins í magni sem nemur 78.09% af rúmmáli þess. Það var fyrst uppgötvað sem hluti af lofti Scottish lækni Daniel Rutherford í 1772.

Fljótandi köfnunarefni er cryogenic vökvi. Við loftþrýsting og það sýður við - 195,8 ° C. Því er hægt að geyma aðeins í einangruðum skip, sem eru stálgeymar fyrir fljótandi gas eða Dewar flöskur. Aðeins í þessu tilfelli er hægt að geyma eða flytja án taps vegna uppgufunar. Eins og þurrískúlum (fljótandi koldíoxíð, annars þekkt sem koltvísýringur), fljótandi köfnunarefni notað sem kælimiðils. Þar að auki, er hún notuð til Cryoopbevarelse af blóði, æxlun frumum (sæði og egg) sem og öðrum lífsýni og efni. Hann krafðist, og í klínísku starfi, til dæmis í cryotherapy að fjarlægja blöðrur og vörtur á húð. fljótandi köfnunarefni þéttleiki er jafnt og 0,808 g / cm3.

Margir efni í iðnaði mikilvæg sem efnasambönd eins og saltpéturssýru, ammoníak, lífrænir nítrötum (sprengiefni, eldsneyti) og sýaníð samanstanda N2. Ákaflega sterk skuldabréf Elemental köfnunarefni í sameindinni getur valdið erfiðleikum sérstaklega eða í efnahvörfum, það er vegna þess að tregðu þess við hefðbundna notkun (hitastig og þrýstingur). Þar á meðal þessum ástæðum N2 er afar mikilvægt í mörgum vísindalegum og iðnaðar sviðum. Til dæmis, það er nauðsynlegt til að viðhalda í situ þrýstingur verður í vinnslu á olíu eða gasi. Allar umsóknir hennar verklegt eða vísinda krefst að vita hvað er eðlismassi köfnunarefni á tilteknum þrýsting og hita. Frá lögum eðlisfræðinnar og varmafræðinnar það er vitað að á föstu rúmmáli með aukningu á hitastigi munu auka þrýsting og þéttleika gas, og öfugt.

Hvenær og hvers vegna þurfum við að vita þéttleika köfnunarefni? Útreikning á Þessi stilling er notuð þegar að hanna ferli sem koma með því að nota N2, á rannsóknarstofu og í framleiðslu. Notkun þekkt gildi þéttleika gas, það er hægt að reikna út massa ákveðins bindi. Til dæmis, er það þekkt sem tekur gas bindi við eðlilegar aðstæður 20 dm3. Í þessu tilviki, það er hægt að reikna út þyngd: m = 20 • 1251 = 25,02 g Ef aðrir en staðal, og þekktu rúmmáli N2 adstædurnar verður það að fyrst að finna (fyrir möppur), þéttleika köfnunarefnis skilgreindum þrýstingi og hitastigi, og þetta gildi er síðan margfölduð með rúmmáli uppteknum af gasi.

Slíkir útreikningar eru gerðar á framleiðslu í undirbúningi efni jafnvægi af ferli einingar. Þau eru nauðsynleg fyrir framkvæmd tæknilegum aðferðum, val á tækjabúnaði, útreikning á tæknilegum og efnahagslegum þáttum, og fleira. Til dæmis, eftir að hætt öllum efna framleiðslu tækja og pípur verður fyrir opnun og flugstöðvar til að gera við hreinsað með óvirku gasi - köfnunarefni (það er ódýrasta og mest í boði en, til dæmis, helíum eða argon). Dæmigerðan hátt, þeir eru of ljós í slíku magni N2, sem er nokkrum sinnum rúmmál ökutækja eða leiðslur, eina leiðin til að fjarlægja úr kerfinu í eldfimum lofttegundir og gufur og útrýma sprengingu eða eldi. Skipulags stoppa aðgerð fyrir viðgerð, tæknimaður, vitandi magn og þéttleika kerfisins er tæmt af köfnunarefni, N2 reiknar massa, sem er krafist til þess að þeyta.

Til að einfalda útreikninga, sem þurfa ekki nákvæmni, alvöru lofttegundir jafngilda kjörgas og nota lögmál Avogadro er. Þar sem þyngd 1 mól af N2 tölulega metinn sem 28 grömm, og 1 mól af hvers rúmmál kjörgas occupies 22,4 lítrar, og þá er köfnunarefnið þéttleiki er metinn sem 28 / 22,4 = 1.25 grömmum / lítra = 1,25 g / dm3. Þessi aðferð er notuð til fljótt finna þéttleika fyrir hvern gas, ekki aðeins N2. Það er oft notað í greiningarmörkin.