كثافة النيتروجين

النيتروجين - عنصر كيميائي من نظام الدوري، الذين تسميهم رسائل N وجود تسلسل رقم 7. وهناك N2 جزيء يتألف من ذرتين. هذه المادة الكيميائية هي غاز عديم اللون والرائحة والطعم كما هو خامل تحت الظروف القياسية. كثافة النيتروجين في ظل ظروف طبيعية (عند 0 ° C وضغط 101.3 كيلو باسكال) تساوي 1251 غ / DM3. العنصر هو جزء من الغلاف الجوي للأرض بمبلغ 78.09٪ من حجمه. اكتشفت لأول مرة على أنها مكون من مكونات الهواء الطبيب الاسكتلندي دانيال روثرفورد في 1772.

النيتروجين السائل هو سائل المبردة. عند الضغط الجوي يغلي في - 195،8 درجة مئوية. وبالتالي، فإنه يمكن تخزين فقط في الأوعية المعزولة، والتي هي خزان من الصلب لغاز البترول المسال أو قوارير ديوار. فقط في هذه الحالة يمكن تخزينها أو نقلها دون أي خسارة بسبب التبخر. كما الثلج الجاف (المسال غاز ثاني أكسيد الكربون، والمعروف باسم ثاني أكسيد الكربون)، ويستخدم النتروجين السائل كما المبردات. وبالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامه للالحفظ بالتبريد الدم، الخلايا التناسلية (الحيوانات المنوية والبويضات) وكذلك العينات والمواد البيولوجية الأخرى. وطالب، وفي الممارسة السريرية، على سبيل المثال في العلاج بالتبريد في إزالة الخراجات والبثور على الجلد. كثافة النيتروجين السائل يساوي 0.808 غرام / CM3.

العديد من المركبات الهامة صناعيا مثل حامض النيتريك، تشمل الأمونيا والنترات العضوية (المتفجرات والوقود) والسيانيد N2. روابط قوية للغاية النيتروجين العنصري في جزيء يسبب صعوبات للمشاركة في التفاعلات الكيميائية، وذلك يرجع إلى الجمود في ظل الظروف القياسية (درجة الحرارة والضغط). بما في ذلك هذه الأسباب N2 هو من أهمية كبيرة في العديد من المجالات العلمية والصناعية. على سبيل المثال، فمن الضروري للحفاظ على الضغط في موقعها الأصلي في استخراج النفط أو الغاز. أي التطبيقات العملية أو العلمية تقتضي أن نعرف ما هي كثافة النيتروجين في الضغط ودرجة الحرارة معين. من قوانين الفيزياء والديناميكا الحرارية من المعروف أن في حجم ثابت مع زيادة في درجة الحرارة وزيادة الضغط و كثافة الغاز، والعكس بالعكس.

متى ولماذا نحتاج إلى معرفة كثافة النيتروجين؟ يستخدم حساب هذه المعلمة عند تصميم العمليات التي تحدث باستخدام N2، في المختبر، وفي التصنيع. باستخدام قيمة معروفة من كثافة الغاز، فمن الممكن لحساب كتلة حجم معين. على سبيل المثال، من المعروف أن يأخذ حجم الغاز في الظروف العادية من 20 DM3. في هذه الحالة، فمن الممكن لحساب الوزن: م = 20 • 1251 = 25،02 ز إذا كانت الظروف غير القياسية، وحجم معروفة من N2 في ظل هذه الظروف، يجب أن تجد أولا (الدلائل)، وكثافة النيتروجين عند ضغط محددة ودرجة الحرارة، و ثم يتم ضرب هذه القيمة من خلال حجم من غاز المحتلة.

وتجرى هذه الحسابات خارج على الإنتاج في إعداد موازين المادية من وحدات المعالجة. وهي ضرورية لسير العمليات التكنولوجية، واختيار الأجهزة، وحساب من المعايير الفنية والاقتصادية، وأكثر من ذلك. على سبيل المثال، بعد التوقف عن جهاز إنتاج المواد الكيميائية والأنابيب يجب قبل فتح ومحطة إلى إصلاح تطهير بغاز خامل - النيتروجين (هو أرخص وأكثر من المتاح، على سبيل المثال، الهليوم أو الأرغون). عادة، يتم في مهب أنها في مثل هذه كمية N2، والتي هي عدة أضعاف حجم المركبات أو خطوط الأنابيب، والطريقة الوحيدة لإزالة من نظام الغازات القابلة للاشتعال والأبخرة والقضاء على حدوث انفجار أو حريق. تخطط لعملية وقف قبل إصلاح، فني، ومعرفة حجم وكثافة النظام أفرغت من النيتروجين، N2 تحسب كتلة، وهو مطلوب لتفجير.

لتبسيط العمليات الحسابية، والتي لا تتطلب الدقة والغازات الحقيقية وتعادل الغاز المثالي واستخدام قانون أفوجادرو. منذ وزن 1 مول من N2 متساوية عدديا إلى 28 غراما، و 1 مول من أي حجم الغاز المثالي تحتل 22.4 لترا، وكثافة النيتروجين تساوي 28 / 22.4 = 1.25 غرام / لتر = 1.25 جم / DM3. هذه الطريقة تنطبق على العثور بسرعة على كثافة لكل غاز، وليس فقط N2. وهي كثيرا ما تستخدم في المختبرات التحليلية.