Bu yazı Hasan ERYILMAZ tarafından 30.06.2020 tarihinde Kimya kategorisine yazıldı. Havadan azot sağlayan endüstriyel bir tesiste

makale içerik

Havadan azot sağlayan endüstriyel bir tesiste sabit sıcaklıkta 5000 L hacimli bir tankta 1 atmosfer basıncındaki hava 20 atmosfer basınca getirildiğinde toplanan havanın kütlesi kaç L olur?

 

Birçok yerde kullanılan oksijen ve azot elementleri havadaki elementler arasından elde edilmektedir. Soluduğumuz havanın içerisinde yüzde 99'e varan oranlarda azot ve oksijen bulunmaktadır. Bilim adamları günümüze kadar bu tarz şeyleri ayrıştıracak yöntemler üzerinde çalışmıştır. Şu an kullanılan metot ise claude(klod) adı verilen yöntemdir ve aşamaları şu şekildedir:

 

İlk aşamada muayyen bir alana alınan hava atmosfer basıncının yaklaşık olarak 40 katı büyüklüğünde bir tazyik ile sıkıştırılır.
Kullanılan aletlerde bulunan azot ünitesi ortalama -200 dereceye kadar soğutulur. Her maddenin yoğunlaşma ve kırağılaşma sıcaklıkları farklı olduğundan bu işlem cevabında azot ve oksijen elementleri sıvı hale geçer. Karbondioksit ve su bileşikleri ise kırağılaşma vakası ile katı hale geçmiş olur. Bu katı maddeler sistemden ayrılır ve geriye yalnızca oksijen ve azot kalır.
Bu aşamada ise oksijen ve azot elementlerinin genleşmesine olanak tanınır.
Azot -196 derece kaynama noktasına sahipken oksijen -183 derecede kaynar. İki element aynı kaba alınarak -196 dereceye kadar soğutulur. Bu sıcaklığa ulaşıldığında azot kaynayarak gaz hale geçer ve oksijen sıvı halde kalmaya devam eder. Bu sayede her iki element de ayrılmış olur.
 

Yukarıda soruya nazaran sıcaklık sabit olarak belirtilmiştir. Bu sayede P.V=n.R.T formülünde n, R ve T ifadeleri sabit olarak kalır. Yalnızca basınç ve hacim değişikliği yapıldığından P1.V1=P2.V2 formülünü kullanarak sonuca rahatlıkla ulaşabiliriz.

İlk durumda 1 atm tazyik ve 5000 L hacim

İkinci durumda ise 20 atm tazyik x L hacim olarak alırsak;

1.5000=20.X ifadesini elde ederiz x ise buradan 250 L olarak bulunur.

Anahtar Kelimeler : Havadan,azot,sağlayan,endüstriyel,bir,tesiste,sabit,sıcaklıkta,5000,L,hacimli,bir,tankta,1,atmosfer,basıncındaki,hava,20,atmosfer,basınca,getirildiğinde,toplanan,havanın,kütlesi,kaç..