Nitrogen - et grundstof i det periodiske system, betegnet ved bogstaverne N og som har en sekvens nummer 7. Der er et molekyle N2, som består af to atomer.Dette kemikalie er en farveløs, lugtfri og smagløst gas, er inert under standardbetingelser.Densiteten af nitrogen under normale betingelser (0 ° C og et tryk på 101,3 kPa) er lig med 1.251 g / dm3.Element er en del af jordens atmosfære i en mængde på 78,09% af dens volumen.Det blev først opdaget som en komponent af luft skotsk læge Daniel Rutherford i 1772.
Flydende nitrogen er en kryogen væske.Ved atmosfærisk tryk det koger ved - 195,8 ° C.Derfor kan det kun oplagres i isolerede fartøjer, der er stålflasker til flydende gasser eller Dewar fartøjer.Kun i dette tilfælde kan opbevares eller transporteres uden tab på grund af fordampning.Som tøris (flydende kuldioxid, også kaldet kuldioxid), er flydende nitrogen som kølemiddel.Desuden bruges det til nedfrysning af blod, kønsceller (sæd og oocytter), og andre biologiske prøver og materialer.Han er i efterspørgslen og i klinisk praksis, for eksempel i kryoterapi fjerne cyster og vorter på huden.Densiteten af flydende nitrogen er lig med 0,808 g / cm3.
Mange industrielt vigtige forbindelser såsom salpetersyre, ammoniak, organiske nitrater (sprængstoffer, brændstof), og cyanider omfatter N2.Ekstremt stærke bånd elementært kvælstof i molekylet skabe vanskeligheder for sin deltagelse i kemiske reaktioner, er det på grund af sin inerti under standardbetingelser (temperatur og tryk).Især for disse grunde og N2 er af stor betydning i mange industrielle og videnskabelige område.For eksempel er det nødvendigt at opretholde in situ tryk for olie eller gas.Eventuelle sine praktiske eller videnskabelige programmer, krav til at vide, hvad der er massefylden af kvælstof ved en bestemt tryk og temperatur.Fra fysikkens love og termodynamik er det kendt, at ved konstant volumen med stigende temperatur og vil øge trykket af gassen densitet og vice versa.
Hvornår og hvorfor du har brug for at kende densiteten af kvælstof?Beregningen af denne indikator anvendes i udformningen af processer, der sker ved anvendelse af N2, i laboratoriet og produktion.Anvendelse af den kendte værdi af densiteten af gassen, er det muligt at beregne massen af en bestemt mængde.For eksempel er det kendt, at gassen optager under normale forhold, volumen 20 dm3.I dette tilfælde er det muligt at beregne vægten: m = 20 • 1.251 = 25,02 g Hvis betingelserne adskiller sig fra standard og kendt volumen N2 under disse betingelser, skal det først finde (for biblioteker), densiteten af nitrogen ved et givet tryk og temperatur, ogdenne værdi multipliceres derefter med den mængde, der optages af gassen.
Lignende beregninger foretaget på produktionen i udarbejdelsen materialebalancer af proces- enheder.De er nødvendige for gennemførelsen af de teknologiske processer, valg af instrumentering, beregning af tekniske og økonomiske parametre, og meget mere.For eksempel, efter at have stoppet alle kemiske produktionsenheder og rørledninger skal før deres åbning og terminalen reparation renset med en inaktiv gas - kvælstof (det er den billigste og mest overkommelige i sammenligning, for eksempel, helium eller argon).Som regel er de blæst så mange N2, der er flere gange større end mængden af udstyr eller rør, den eneste måde at afinstallere brændbare gasser og dampe og for at undgå en eksplosion eller brand.Når du planlægger operationen stopper, før reparationen, teknologi, vel vidende volumen af systemet er tømt og tæthed af kvælstof, forventer en masse N2, som er nødvendig for udrensning.
For at forenkle beregningerne, der ikke kræver præcision, reelle gasser svare til en ideel gas og anvende loven i Avogadro.Da massen af 1 mol N2 er numerisk lig med 28 g, og 1 mol af en idealgas optager et volumen på 22,4 liter, vil densiteten af nitrogen lig med 28 / 22,4 = 1,25 g / l = 1,25 g / dm3.Denne metode anvendes til hurtigt at finde tætheden for hver gas, ikke kun N2.Det er ofte brugt i analyselaboratorier.
