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Überkritischer Stickstoff

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  • Überkritischer Stickstoff

    Leider fand ich mit der google Bildersuche auch mit Suchbegrif in englisch kein Phasendiagramm für Stickstoff.

    Der kritische Punkt liegt laut Wikipedia bei -147.1°C und 33.8 bar.

    Nimmt man das Phasendiagramm von CO2 als Analogie ist (mit Ausnahme vom festen Agregatszustand bei extrem hohen Druck) alles was rechts oberhalb des kritischen Punkts ist (also sowohl Temperatur als auch Druck über dem kritischen Punkt) überkritischer Zustand.

    Aber demnach wäre Stickstoff in der Druckflasche bei 20°C und 200 bar im überkritischen Zustand und nicht mehr gasförmig.
    Das kann ich mir nicht so recht vorstellen.
    Zumal dann ja auch in Gasdruckfedern übrerkritischer Stickstoff wäre (Druck in der Regel so um 150-180 bar).
    Aber gerade die Gasdruckfeder benötigt ja die physikalischen Eigenschaften des Gases um zu arbeiten.
    Daher kann Stickstoff bei Raumtemperatur und 200 bar eigentlich nicht überkritisch sein.

    Hat irgend jemand ein Phasendiagramm für Stickstoff auf Lager, das mir hier etwas Licht ins Dunkel bringen kann?
    Understanding the scope of the problem is the first step on the path to true panic.

    - Florance Ambrose

  • #2
    Zitat von HMS Fearless Beitrag anzeigen
    Hat irgend jemand ein Phasendiagramm für Stickstoff auf Lager, das mir hier etwas Licht ins Dunkel bringen kann?
    Vielleicht hilft das hier: http://www.lens.unifi.it/articles/art554.pdf


    Da drin ist dieses Bild, leider mit logarithmischer Skala (1 GPa = 10.000 bar und 20°C = 273 K):

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    • #3
      Da scheint es eher um festen (gefrorenen) Stickstoff zu gehen ("compressed solid nitrogen"), auch wegen der gewaltigen angegebenen Drücke von 1 Gigapascal und mehr (1 bar = 100 Kilopascal).

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      • #4
        Zitat von Agent Scullie Beitrag anzeigen
        Da scheint es eher um festen (gefrorenen) Stickstoff zu gehen ("compressed solid nitrogen"), auch wegen der gewaltigen angegebenen Drücke von 1 Gigapascal und mehr (1 bar = 100 Kilopascal).
        Für mich sieht das trotzdem so aus, als ob Stickstoff bei 200 bar und 20°C "flüssig" (überkritisch) ist.

        Vielleicht hilft auch http://sundoc.bibliothek.uni-halle.d.../08H200/t8.pdf darin ist das Bild (der entscheidende Bereich ist dort auch nicht aufgetragen):

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        • #5
          Gasphasen sind da gar nicht eingetragen.

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          • #6
            Zitat von transportermalfunction Beitrag anzeigen
            Für mich sieht das trotzdem so aus, als ob Stickstoff bei 200 bar und 20°C "flüssig" (überkritisch) ist.
            überkritisch und flüssig ist nicht das selbe.
            Aber ein überkritisches Fluid hat einige Eigenschaften einer Flüssigkeit.
            So ist der Abstand zwischen den Atomen der selbe wie bei einer Flüssigkeit.
            Das bedeutet doch aber, dass ein überkritisches Fluid nicht kompressibel wäre.
            In dem Fall wäre aber eine stickstoffgefüllte Gasdruckfeder nicht funktionsfähig, da ihr Federeffekt eben auf der Kompression des unter Druck stehenden Stickstoffs beruht.

            Und Stickstoff-Gasdruckfedern sind bei 180 bar und Raumtemperatur funktionsfähig. Ich arbeite beruflich häufig genug mit den Dingern um das zu bestätigen.
            Understanding the scope of the problem is the first step on the path to true panic.

            - Florance Ambrose

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            • #7
              Zitat von HMS Fearless Beitrag anzeigen
              überkritisch und flüssig ist nicht das selbe.
              Deswegen habe ich auch "flüssig" mit Anführungsstrichen geschrieben. In der Regel sagt man aber zu diesem Zustand wohl superkritisches Fluid, und in Supercritical fluid - Wikipedia steht über Stickstoff Folgendes:
              Many pressurised gases are actually supercritical fluids. For example, nitrogen has a critical point of 126.2K (- 147 °C) and 3.4 MPa (34 bar). Therefore, nitrogen in a gas cylinder above this pressure (or compressed air) is actually a supercritical fluid.
              Von daher wird es wohl so sein, dass Stickstoff bei 200 bar und 20°C ein superkritisches Fluid und kein Gas mehr ist.

              Dazu sagt Wikipedia Folgendes:
              A supercritical fluid is any substance at a temperature and pressure above its critical point. It can effuse through solids like a gas, and dissolve materials like a liquid. In addition, close to the critical point, small changes in pressure or temperature result in large changes in density, allowing many properties of a supercritical fluid to be "fine-tuned".
              Das hat dann wohl zig Anwendungsmöglichkeiten. Darunter die wichtigste: http://en.wikipedia.org/wiki/Decaffeination (CO2 process)

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              • #8
                Seltsam den Artikel habe ich gelesen, aber das muss mir entgangen sein.

                Ergo: Superkritischer Stickstoff teilt folgende Eigenschaft mit Gas: Es ist komprimierbar.

                Da sieht man was dabei raus kommt, wenn man ohne fundiertes Hintergrundwissen aus ein paar wenigen Informationen eigene Schlüsse zieht...
                Understanding the scope of the problem is the first step on the path to true panic.

                - Florance Ambrose

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