densidad de nitrógeno

Nitrógeno – elemento químico del sistema periódico, designado por las letras N y que tiene un número de secuencia 7. Hay un N2 molécula, que consta de dos átomos. Este producto químico es un gas incoloro, inodoro e insípido que sea inerte en condiciones estándar. La densidad de nitrógeno en condiciones normales (a 0 ° C y una presión de 101,3 kPa) es igual a 1.251 g / dm3. El elemento es parte de la atmósfera de la Tierra en una cantidad de 78,09% de su volumen. Fue descubierto por primera vez como un componente del aire médico escocés Daniel Rutherford en 1772.

El nitrógeno líquido es un líquido criogénico. A presión atmosférica se hierve a – 195,8 ° C. Por lo tanto, se puede almacenar sólo en vasos aislados, que son depósitos de acero para gases licuados o frascos Dewar. Sólo en este caso puede ser almacenado o transportado sin ninguna pérdida debido a la evaporación. Como hielo seco (licuado dióxido de carbono, también conocida como dióxido de carbono), se utiliza nitrógeno líquido como refrigerante. Además, se utiliza para la crioconservación de la sangre, las células reproductoras (espermatozoides y óvulos), así como otras muestras biológicas y materiales. Exigió, y en la práctica clínica, por ejemplo, en la crioterapia en la eliminación de quistes y verrugas en la piel. densidad nitrógeno líquido es igual a 0,808 g / cm3.

Muchos compuestos industrialmente importantes tales como ácido nítrico, amoníaco, nitratos orgánicos (explosivos, combustibles) y los cianuros comprenden N2. bonos extremadamente fuertes nitrógeno elemental en la molécula provoca dificultades para su participación en reacciones químicas, es debido a su inercia en condiciones estándar (temperatura y presión). La inclusión de estas razones N2 es de gran importancia en muchos campos científicos e industriales. Por ejemplo, es necesario para mantener la presión situ en la extracción de petróleo o gas. Cualquier sus aplicaciones prácticas o científicas requiere saber qué es la densidad del nitrógeno a una presión y temperatura en particular. De las leyes de la física y la termodinámica se sabe que a volumen constante con un aumento de la temperatura se incrementará la presión y la densidad del gas, y viceversa.

¿Cuándo y por qué es necesario conocer la densidad del nitrógeno? El cálculo de este parámetro se utiliza en el diseño de los procesos que ocurren usando N2, en el laboratorio y en la fabricación. Usando el valor conocido de la densidad del gas, es posible calcular la masa de un volumen determinado. Por ejemplo, se sabe que toma el volumen de gas en condiciones normales de 20 dm3. En este caso, es posible calcular el peso: m = 20 • 1251 = 25,02 g Si las condiciones distintas de la estándar, y el volumen conocido de N2 en estas condiciones, primero se deben encontrar (para los directorios), la densidad del nitrógeno a una presión y temperatura definida, y este valor se multiplica por el volumen ocupado por el gas.

Tales cálculos se llevan a cabo en la producción en la preparación de balances de materia de unidades de proceso. Son necesarios para la realización de procesos tecnológicos, la selección de la instrumentación, el cálculo de los parámetros técnicos y económicos, y más. Por ejemplo, después de parar todos los aparatos de producción química y los tubos, deberán antes de la apertura y el terminal para ser reparado purgado con un gas inerte – nitrógeno (que es el más barato y más disponible que, por ejemplo, helio o argón). Típicamente, se soplan en una cantidad tal N2, que es varias veces el volumen de vehículos o tuberías, la única forma de eliminar del sistema de gases y vapores inflamables y eliminar una explosión o incendio. La planificación de una operación de parada antes de la reparación, técnico, conociendo el volumen y la densidad del sistema se vacía de nitrógeno, N2 calcula la masa, que se requiere para el soplado.

Para simplificar los cálculos, que no requieren precisión, los gases reales equivalen a un gas ideal y el uso de la ley de Avogadro. Puesto que el peso de 1 mol de N2 numéricamente igual a 28 gramos, y 1 mol de cualquier volumen de un gas ideal ocupa 22,4 litros, la densidad del nitrógeno es igual a 28 / 22,4 = 1,25 gramos / litro = 1,25 g / dm3. Este método es aplicable a encontrar rápidamente la densidad para cada gas, no sólo N2. A menudo se utiliza en los laboratorios analíticos.