Stikstof is een chemisch element van de periodiekesysteem, aangeduid met de letter N en met serienummer 7. Er is een molecuul N2, bestaande uit twee atomen. Deze chemische stof is een kleurloos, geurloos en smaakloos gas, het is inert onder standaardomstandigheden. De dichtheid van stikstof onder normale omstandigheden (bij 0 ° C en druk 101,3 kPa) is 1,251 g / dm3. Het element maakt deel uit van de atmosfeer van de aarde in een hoeveelheid van 78,09% van zijn volume. Het werd voor het eerst ontdekt als onderdeel van de lucht door de Schotse arts Daniel Rutherford in 1772.
Vloeibare stikstof is een cryogene vloeistof. Bij atmosferische druk kookt het op een temperatuur van -195.8 ° C. Daarom kan het alleen worden opgeslagen in geïsoleerde vaten, die stalen cilinders zijn voor vloeibaar gemaakte gassen of Dewar-schepen. Alleen in dit geval kan het worden opgeslagen of vervoerd zonder speciale verliezen als gevolg van verdamping. Zoals droogijs (vloeibaar koolstofdioxide, ook wel koolstofdioxide genoemd), wordt vloeibare stikstof als koelmiddel gebruikt. Daarnaast wordt het gebruikt voor cryopreservatie van bloed, geslachtscellen (spermatozoa en eieren), evenals andere biologische monsters en materialen. Het is veel gevraagd in de klinische praktijk, bijvoorbeeld in cryotherapie bij het verwijderen van cysten en wratten op de huid. De dichtheid van vloeibare stikstof is 0,808 g / cm3.
Veel industrieel belangrijke verbindingen, zoalssalpeterzuur, ammoniak, organische nitraten (explosieven, brandstof) en cyaniden, bevatten N2. Extreem sterke verbindingen van elementaire stikstof in het molecuul veroorzaken moeilijkheden bij de deelname aan chemische reacties, wat de inertheid ervan onder standaardomstandigheden (temperatuur en druk) verklaart. Om deze redenen is N2 van groot belang op veel wetenschappelijke en productiegebieden. Het is bijvoorbeeld noodzakelijk om de druk in situ te handhaven bij het extraheren van olie of gas. Elk van zijn praktische of wetenschappelijke toepassingen vereisen weten wat de dichtheid van stikstof zal zijn bij een bepaalde druk en temperatuur. Uit de wetten van de fysica en thermodynamica is bekend dat voor een constant volume, met toenemende temperatuur, de druk en dichtheid van het gas zal toenemen en vice versa.
Wanneer en waarom moet je de dichtheid van stikstof kennen? De berekening van deze indicator wordt gebruikt bij het ontwerpen van technologische processen die plaatsvinden met N2, in de laboratoriumpraktijk en in de productie. Met behulp van een bekende waarde van de gasdichtheid, is het mogelijk om de massa in een bepaald volume te berekenen. Het is bijvoorbeeld bekend dat het gas een volume van 20 dm3 onder normale omstandigheden inneemt. In dit geval is het mogelijk om het gewicht te berekenen: m = 20 • 1251 = 25,02 g Als afwijken van het normale en het bekende N2 onder deze omstandigheden omstandigheden moet het eerst vinden (voor directories), de dichtheid van stikstof bij een bepaalde druk en temperatuur, en vermenigvuldig deze waarde vervolgens met het volume dat door het gas wordt ingenomen.
Soortgelijke berekeningen worden uitgevoerd op deopmaken van materiële balansen van technologische installaties. Ze zijn nodig voor het uitvoeren van technologische processen, selectie van instrumentatie, berekening van technische en economische indicatoren, enzovoort. Bijvoorbeeld, na het stoppen van alle chemische productie-apparatuur en leidingen moeten voorafgaand en de terminal worden gerepareerd gespoeld met een inert gas - stikstof (de goedkoopste en meest beschikbare dan, bijvoorbeeld helium of argon). Zij worden gewoonlijk ingeblazen zodanige hoeveelheid N2, die vele malen het volume van voertuigen of pijpleidingen, de enige weg van het stelsel van brandbare gassen en dampen te verwijderen en te elimineren een explosie of brand. Het plannen van een stopbewerking voor reparatie, technicus wetenschap het volume en de dichtheid van het systeem wordt geleegd stikstof, N2 berekent massa, die nodig is voor het blazen.
Voor vereenvoudigde berekeningen die geen nauwkeurigheid vereisen,Echte gassen worden gelijkgesteld aan ideale gassen en de wet van Avogadro wordt toegepast. Omdat de massa van 1 mol N2 numeriek gelijk is aan 28 gram en 1 mol van elk ideaal gas een volume van 22,4 liter inneemt, is de stikstofdichtheid gelijk aan: 28 / 22,4 = 1,25 g / l = 1,25 g / dm3. Deze methode voor snelle bepaling van de dichtheid is van toepassing op elk gas en niet alleen op N2. Het wordt vaak gebruikt in analytische laboratoria.
</ p>
