STP στη χημεία είναι η συντομογραφία Για Πρότυπη θερμοκρασία και πίεση. Το STP συνηθέστερα χρησιμοποιείται όταν εκτελούνται υπολογισμοί σε αέρια, όπως ως πυκνότητα αερίου. Το πρότυπο θερμοκρασία είναι 273 Κ (0 ° Celsius ή 32 ° Fahrenheit) και η τυπική πίεση είναι πίεση 1 atm. Αυτό είναι το σημείο κατάψυξης καθαρού νερού σε ατμοσφαιρική πίεση στη στάθμη της θάλασσας. Στο STP, ένα γραμμομόριο φυσικού αερίου καταλαμβάνει όγκο 22,4 L (μοριακός όγκος).
Σημειώστε το Διεθνής Ένωση Καθαρής και Εφαρμοσμένης Χημείας (IUPAC) εφαρμόζει αυστηρότερο πρότυπο STP ως θερμοκρασία 273,15 K (0 ° C, 32 ° F) και απόλυτη πίεση ακριβώς 100,000 Pa (1 bar, 14,5 psi, 0,98692 atm). Πρόκειται για μια αλλαγή από το προηγούμενο πρότυπο (που άλλαξε το 1982) σε 0 ° C και 101.325 kPa (1 atm).
Λειτουργίες λήψης κλειδιών: STP ή τυπική θερμοκρασία και πίεση
- Το STP είναι η συντομογραφία για την τυπική θερμοκρασία και πίεση. Ωστόσο, το "πρότυπο" ορίζεται διαφορετικά από διάφορες ομάδες.
- Οι τιμές STP αναφέρονται συχνότερα για τα αέρια, επειδή τα χαρακτηριστικά τους αλλάζουν δραματικά με τη θερμοκρασία και την πίεση.
- Ένας κοινός ορισμός του STP είναι μια θερμοκρασία 273 K (0 ° Celsius ή 32 ° Fahrenheit) και η τυπική πίεση 1 atm. Κάτω από αυτές τις συνθήκες, ένα γραμμάριο αερίου καταλαμβάνει 22,4 Λ.
- Επειδή το πρότυπο ποικίλλει ανάλογα με τη βιομηχανία, είναι καλή πρακτική να δηλώνουμε τις συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης για τις μετρήσεις και όχι μόνο να λέμε "STP".
Χρήσεις του STP
Οι τυπικές συνθήκες αναφοράς είναι σημαντικές για την έκφραση του ρυθμού ροής του υγρού και των όγκων υγρών και αερίων, τα οποία εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τη θερμοκρασία και την πίεση. Το STP χρησιμοποιείται συνήθως όταν τυπικές συνθήκες κατάστασης εφαρμόζονται στους υπολογισμούς. Οι τυπικές συνθήκες κατάστασης, οι οποίες περιλαμβάνουν τυπική θερμοκρασία και πίεση, μπορούν να αναγνωριστούν στους υπολογισμούς από τον κυκλικό δείκτη. Για παράδειγμα, ΔS ° αναφέρεται η αλλαγή στην εντροπία στο STP.
Άλλες μορφές του STP
Επειδή οι εργαστηριακές συνθήκες σπάνια περιλαμβάνουν STP, είναι ένα κοινό πρότυπο τυπική θερμοκρασία περιβάλλοντος και πίεση ή SATP, η οποία είναι θερμοκρασία 298,15 K (25 ° C, 77 ° F) και απόλυτη πίεση ακριβώς 1 atm (101,325 Pa, 1,01325 bar).
ο Διεθνής πρότυπη ατμόσφαιρα ή ΕΙΝΑΙ ΕΝΑ και το Πρότυπη ατμόσφαιρα των ΗΠΑ είναι πρότυπα που χρησιμοποιούνται στους τομείς της δυναμικής των ρευστών και της αεροναυτικής για να καθορίσουν τη θερμοκρασία, την πίεση, την πυκνότητα και την ταχύτητα του ήχου για μια σειρά από υψόμετρα στα μέσα γεωγραφικά πλάτη. Τα δύο σύνολα προτύπων είναι τα ίδια σε υψόμετρα μέχρι 65.000 πόδια πάνω από τη στάθμη της θάλασσας.
Το Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST) χρησιμοποιεί μια θερμοκρασία 20 ° C (293,15 K, 68 ° F) και μία απόλυτη πίεση 101,325 kPa (14,696 psi, 1 atm) για το STP. Το ρωσικό πρότυπο GOST 2939-63 χρησιμοποιεί τις τυπικές συνθήκες θερμοκρασίας 20 ° C (293,15 K), 760 mmHg (101325 N / m2) και μηδενικής υγρασίας. Οι διεθνείς πρότυπες συνθήκες metric για το φυσικό αέριο είναι 288,15 K (15,00 ° C; 59,00 ° F) και 101,325 kPa. Ο Διεθνής Οργανισμός Τυποποίησης (ISO) και ο Οργανισμός Προστασίας Περιβάλλοντος των Ηνωμένων Πολιτειών (US EPA) καθόρισαν και τα δύο δικά τους πρότυπα.
Σωστή χρήση του όρου STP
Παρόλο που ορίζει το STP, μπορείτε να δείτε ότι ο ακριβής ορισμός εξαρτάται από την επιτροπή που έθεσε το πρότυπο! Συνεπώς, αντί να αναφέρουμε μια μέτρηση όπως εκτελείται σε STP ή σε τυποποιημένες συνθήκες, είναι πάντα καλύτερο να δηλώνονται ρητά οι συνθήκες αναφοράς θερμοκρασίας και πίεσης. Αυτό αποφεύγει τη σύγχυση. Επιπλέον, είναι σημαντικό να δηλώνεται η θερμοκρασία και η πίεση για τον γραμμομοριακό όγκο ενός αερίου, παρά να αναφέρεται ως STP οι συνθήκες. Όταν υπολογίζεται ο γραμμομοριακός όγκος, πρέπει να δηλώνεται αν ο υπολογισμός χρησιμοποίησε το ιδανική σταθερά αερίου R ή την ειδική σταθερά αερίου Rμικρό. Οι δύο σταθερές σχετίζονται όπου Rμικρό = R / m, όπου m είναι η μοριακή μάζα ενός αερίου.
Παρόλο που το STP εφαρμόζεται συχνότερα στα αέρια, πολλοί επιστήμονες προσπαθούν να πραγματοποιήσουν πειράματα στο STP στο SATP για να διευκολύνουν την αναπαραγωγή τους χωρίς να εισάγουν μεταβλητές. Είναι καλή εργαστηριακή πρακτική να δηλώνετε πάντα τη θερμοκρασία και την πίεση ή τουλάχιστον να τις καταγράφετε σε περίπτωση που αποδειχθούν σημαντικές.
Πηγές
- Doiron, Ted (2007). "20 ° C - Μια Σύντομη Ιστορία της Τυπικής Θερμοκρασίας Αναφοράς για Μετρήσεις Βιομηχανικών Διαστάσεων". Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας. Εφημερίδα της Έρευνας του Εθνικού Ινστιτούτου Προτύπων και Τεχνολογίας.
- McNaught, Α. ΡΕ.; Wilkinson, Α. (1997). Συλλογή χημικής ορολογίας, το χρυσό βιβλίο (2η έκδ.). Blackwell Science. ISBN 0-86542-684-8.
- Φυσικό αέριο - Τυπικές συνθήκες αναφοράς (ISO 13443). Γενεύη, Ελβετία: Διεθνής Οργανισμός Τυποποίησης. 1996.
- Weast, Robert C. (Editor) (1975). Εγχειρίδιο Φυσικής και Χημείας (56η έκδ.). CRC Press. σ. F201-F206. ISBN 0-87819-455-X.