Wikipedia

Baldintza estandar

Esperimentuen eta neurketen emaitzak konparatu ahal izateko zehazten diren erreferentziazko tenperatura- eta presio-datuak.
Artikulu hau Presio- eta tenperatura-baldintza estandar buruzkoa da; beste esanahietarako, ikus «Baldintza estandar».

Presio- eta tenperatura-baldintza estandarrak laborategian egiten diren neurketa esperimentaletarako presio atmosferikoaren eta tenperaturaren baldintza normalizatuak dira. Neurtutako datu-multzo desberdinen arteko konparaketak egitea ahalbidetzen dute. Hala ere, ez dago adostasunik estandar gisa ezarritako balioei buruz. Izan ere, erakunde bakoitzak bere izendapena eta baldintza normalizatuak ezartzen ditu.

Ezkerraldean, Kelvinetan eta Celsius gradutan tenperatura neurtzen duen termometro bat. Eskuinaldean, Sopot hirian, Polonian, kalean dagoen barometro bat, presioa neurtzekoa.

Gehien erabiltzen diren baldintza estandarrak Kimika Puru eta Aplikatuko Nazioarteko Batasuna (IUPAC, ingeleseko siglengatik: International Union of Pure and Applied Chemistry) eta Estandar eta Teknologiaren Institutu Nazionalarenak (NIST, ingeleseko siglengatik: National Institute of Standards and Technology) dira.

Kimikan, IUPACek bere Urrezko Liburuan (Terminologia Kimikoko Laburbilduma, 1987, ISBN 0-63201-765-1) honako baldintza estandarrak ezarri zituen: [1]

Termodinamikan, NISTak baldintza hauek ezartzen ditu:

  • Tenperatura: 293,15 K ; 20 °C edo 68 ºF.
  • Presioa: 1 atm ; 98.066,5 Pa ; 0,980665 bar edo 760 mmHg.

Oharra: Kontuan izan Nazioarteko Unitate Sistemako unitateak Kelvina eta pascala direla tenperatura eta presiorako, hurrenez hurren.

Argitalpen tekniko askok (liburuek, aldizkariek, tresneria eta makineriaren iragarkiek) ez dituzte zehazten baldintza estandarren balioak. Gainera, kasu batzuetan, baldintza estandarrak "baldintza normal" termino zaharkituarekin ordezkatzen dira. Arduragabekeria horrek nahasmena eta akatsak sor ditzake. Beraz, jardunbide egokia beti tenperaturaren eta presioaren erreferentzia-baldintzak sartzea da. Hala ere, adierazten ez badira, giroaren baldintza batzuk suposatzen dira: 1 atm-ko presioa eta 273 K (0 °C).

Erabilera historian zehar

aldatu

Baldintza estandarrak helburu nagusi batekin ezarri ziren: giro egoera ezberdinetan dauden materia berdinaren artean konparaketak ahalbidetzeko. Horretarako, egoera ohikoena (hortik dator "estandar" izena) eredutzat hartzen da eta beste egoeratan dauden substantzia guztien baldintza estandarretan izango luketeen propietateak ikertzen dira.

Hala ere, "egoera ohikoena" terminoa nahiko lausoa da. Hori dela eta, urtetan zehar, baldintza estandarrak historiako une horretan zer ikertzeko gehien erabiltzen ziren arabera aldatuz joan dira.

Petrolioaren era

aldatu

Sakontzeko, irakurri: «Petrolio industria»

Lehen iraultza industriala XVIII. mendearen amaieran izan zen. Hala ere, XIX. mendearen amaieran gauzatu zen petrolioaren iraultzak lehen industrializazio globala ekarri zuen. Industria Ingalaterran sortu, eta Amerikako Estatu Batuetan garatu zen.

1947an, James Youngek, kimikari eskoziarrak, ikatz meaztegi batean likido beltz bat hormetatik ateratzen zela ikusi zuen. Likido horri, petrolio izena jarri zioten (latinez, "harkaitz olioa"). Likido hori destilatu ondoren, olio fin eta arin bat sintetizatu zuen: parafina. Parafina oso erabilgarria zen olio-lanparetan. Izan ere, erregai gisa erabiltzen zen.

1850ean, Abraham Pineo Gesnerek, geologo kanadiarrak, petroliotik keroseno erregaia sintetizatzea lortu zuen. 1854an, AEBetan, fundatu zuen bere enpresa. Ondoren, petrolio-hobi asko aurkitu zituen Estatu Batuetan.

1870ean, Ohion, mundu modernoa gehien aldatuko zuen enpresa sortu zen: Standard Oil Co. Inc.. Enpresa horren akzio-gehiengoduna John D. Rockefeller izan zen. Hark petrolioaren monopolioa lortu zuen Estatu Batuetan, baita munduko beste toki guztietara esportatu zuen ere. Azkenik, munduko lehen multinazionala bilakatu zuen.

Merkataritza mundu osoan zehar zabaltzen ari zen heinean, petrolioaren industria emergenteak bere produktua estandarizatzeko metodoa behar zuen. Azken finean, tenperatura, hezetasun eta presio-baldintza ezberdinak dituzten petrolio laginek ez dituzte propietate berdinak. Beraz, munduan zehar erabili ziren lehengo baldintza estandarrak petrolio industriak sortu zuen. Industrialari nagusiak Estatu Batuetan finkatuta zeudenez, beraien sistema metrikoa erabili zuten (gradu Fahrenheit tenperaturarako eta librak hazbete karratuko presiorako). Hauek izan ziren lehengo baldintza estandarrak:

  • Tenperatura:          60 °F  (15,56 °C; 288,71 K)
  • Presioa:                 14,696 psi (1 atm)

Presioaren balioa ulergarria da, itsaso mailan gutxi gorabehera dagoen presioa baita. Hala ere, tenperaturaren balioa nahiko arbitrarioa dela pentsa daiteke. Alabaina, petrolioarekin eta haren propietateekin erlazionatuta dago. Izan ere, petrolioak propietate oso ezberdinak ditu nondik ateratzen den arabera, bere hidrokarburo katearen luzera asko aldatzen baita. Petrolio motak bi taldeetan sailka daitezke: arinak eta astunak. Petrolio mota guztiak estandarizatzeko eta propietateak analizatzeko, Rockefelleren enpresak 60 ºF erabiltzen zituen. Hortaz, balio hori hartu zen tenperatura estandartzat.

IUPACen sorrera

aldatu

IUPAC Ginebran, 1919an, sortu zen. IUPACen hasierako helburuak hauek izan ziren:

  • Kimika inorganikoa eta organikoaren nomenklatura sortzea.
  • Masa atomikoen estandarizazioa finkatzea.
  • Konstante fisikoen estandarizazioa zehaztea.
  • Materiaren propietateen berrikuspena egitea.
  • Lanen berrikuspenerako batzorde bat sortzea.
  • Argitalpen formatuen estandarizazioa egitea.
  • Lanetan erredundantzia saihestea.

Horrela, IUPACek bere baldintza estandarrak ezarri zituen, kimikari guztien lanak eta kalkuluak estandariza daitezen. Izan ere, ikerkuntza kimikoa, laborategietan egiten da, eta han ez dira erabiltzen petrolio industrien baldintza estandarren balioak . Beraz, kimikarako erabilgarriagoak ziren baldintza estandarrak ezarri zituen:

  • Tenperatura:            273,15K  (0 °C; 32 ºF)
  • Presioa:                 1 atm (98.066,5 Pa; 760 mmHg)

IUPACen balore berriak

aldatu

1982an, IUPACek baldintza estandarrak aldatu zituen. Tenperaturaren balioa mantendu zuen, baina presioaren aldetik, 105 Pa ezarri zuen. Presio hau lurran itsas mailatik 112 metrora dagoen batazbestekoa da. Presio hau, kalkuluak egiteko zenbaki oso biribila izateaz gain (gogoratu NSko unitatea pascala dela, eta ez atmosfera), gertuago dago giza espezieak bizitzen duen altitudearen medianara, 194 metrokoa dena. Beraz, laborategi gehienetan dauden baldintzetara hobeto egokitzen da.

NISTen anbiguotasuna

aldatu

IUPACez gain, NIST estandar balioak kontsultatzeko gehien erabiltzen den erakundea da. Izan ere, Estandarren Institutoa da, bere izenaren arabera. Hala ere, balio estandar asko baditu ere, nahiko anbiguotasun handia dago presio eta tenperatura balio estandarrak begiratzean, ezta bere webgunean aurkitzen da inolako datu zehatzik. Presioaren alde, atmosfera bat hartzen dute estandartzat. Ordea, tenperatura balioarekin, iturri batzuen arabera 0 ºC da estandarra, beste batzuen arabera 20 ºC da eta besteen arabera, 25 ºC. Hala ere, webgunean artikuluren bat begiratzean argitzen ohi dute zein baldintzekin lan egiten ari den.

Garrantzi zientifikoa

aldatu

Laborategiko baldintza estandarrak

aldatu

Baldintza estandarrak [2] edo presio- eta tenperatura-baldintza estandarrak presioaren eta tenperaturaren balio estandarizatuak dira. Hauen balioak IUPACen arabera:

  • Tenperatura:            273,15 K (0 °C)
  • Presioa:             100 kPa edo (0,986 atm=1bar)

Baldintza normalak [2] ingurugiroan egoera normal batean dauden baldintzak dira. Baldintza normalen balioak IUPACen arabera:

  • Tenperatura:            298,15 K (25 °C)
  • Presioa:                 100 kPa edo (0,986 atm=1 bar)

Hala ere, laborategiko tenperatura eta presio estandarrak geografiari lotuta daude ezinbestean. Izan ere, munduko toki guztiak desberdinak dira klimari, altitudeari eta lantokiko berokuntza edo hozte sistemaren erabilerari dagokienez. Hori dela eta, erakunde arauemaile bakoitzak saiakuntzen balio estandar espezializatuak ditu. Kimikan, esate baterako, ohikoa da 100 kPa-en ordez 1 atm erabiltzea.

Hona hemen erakunde arauemaileek erabiltzen dituzten baldintza estandarren balioak, taula batean sailkatuta:

Gaur egun erabiltzen diren baldintza estandarrak
Tenperatura Presioa Hezetasuna Erakundea
°C °F kPa mmHg psi inHg %
 
0 32 100 750,06 14,5038 29,530 IUPAC 1982tik[1]
0 32 101,325 760 14,6959 29,921 NIST,[3] ISO 10780,[4] IUPAC 1982 arte.[1]
15 59 101,325 760 14,6959 29,921 0 ICAOko ISA,[5] ISO 13443,[5] EEA,[5] EGIA[6]
20 68 101,325 760 14,6959 29,921 EPA,[7] NIST.[8][9][10]
22 71.6 101,325 760 14,6959 29,921 20-80 American Association of Physicists in Medicine[11]
25 77 101,325 760 14,6959 29,921 SATP,[12] EPA[13]
20 68 100 750,06 14,5038 29,530 0 CAGI[14]
15 59 100 750,06 14,5038 29,530 SPE[15]
20 68 101,3 760,0 14,69 29,9 50 ISO 5011[16]
20 68 101,33 760,0 14,696 29,92 0 GOST 2939-63
15.56 60 101,33 760,0 14,696 29,92 SPE,[17] AEBko OSHA,[18] SCAQMD[19]
15.56 60 101,6 762 14,73 30 EGIA (Sistema Inperialaren Definizioa)[20]
15.56 60 101,35 760,21 14,7 29,93 DOT (SCF)[21]
15 59 99,99 750 14,503 29,53 78 U.S. Army Standard Metro[22]
15 59 101,33 760,0 14,696 29,92 60 ISO 2314, [23]ISO 3977-2, [24]ASHRAE Fundamentals Handbook[25]
21.11 70 101,3 760,0 14,69 29,9 0 AMCA
15 59 101,3 760,0 14,69 29,9 FAA[26]
20 68 101,325 760 14,6959 29,921 EN 14511-1:2013
15 59 101,325 760 14,6959 29,921 0 ISO 2533:1975[27] ISO 13443:2005,[28] ISO 7504:2015[29]
0 32 101,325 760 14,6959 29,921 0 DIN 1343:1990

Laburdurakː

  • EGIA: Electricity and Gas Inspection Act (Kanadakoa)
  • SATP: Standard Ambient Temperature and Pressure
  • SCF: Standard Cubic Foot

Gas baten bolumen molarra

aldatu
Sakontzeko, irakurri: «Petrolio-ontzi»

Gas baten bolumen molarra[30] adieraztean, oso garrantzitsua da tenperaturari eta presioari aplikatu beharreko erreferentzia-baldintzak adieraztea. Alegia, gas baten bolumen molarra tenperaturaren eta presioaren baldintza estandarrak ez zehazteak ez du zentzurik, eta nahasmena eragin dezake. Gas idealen legea erabiliz, gas baten bolumen molarra hainbat erreferentzia-baldintza estandarretan kalkula daiteke.

 

Adibidez:

  • Vm = 8.3145 × 273.15 / 101.325 = 22.414 dm3/mol 0 °C eta 101.325 kPa
  • Vm = 8.3145 × 273.15 / 100.000 = 22.711 dm3/mol 0 °C eta 100 kPa
  • Vm = 8.3145 × 288.15 / 101.325 = 23.645 dm3/mol 15 °C eta 101.325 kPa
  • Vm = 8.3145 × 298.15 / 101.325 = 24.466 dm3/mol 25 °C eta 101.325 kPa
  • Vm = 8.3145 × 298.15 / 100.000 = 24.790 dm3/mol 25 °C eta 100 kPa

Literatura teknikoa nahasia izan daiteke, zenbait kasutan ez delako azaltzen R, gas idealen konstantea, edo Rs, gasen konstante espezifikoa, erabiltzen ari den. Bi konstanteen arteko erlazioa Rs = R / m da, non m gasaren masa molekularra den.

Ikus, gainera

aldatu

Erreferentziak

aldatu
  1. ↑ a b c (Ingelesez) Chemistry (IUPAC), The International Union of Pure and Applied. (2014ko otsailaren 24an). «IUPAC - STP (S06036)» goldbook.iupac.org.
  2. ↑ a b Kimikako Oinarrizko Lexikoa. Euskaltzaindia, 10 or..
  3. ↑ (Ingelesez) NIST (1989) Stopping-Power and Range Tables: Electrons, Protons, Helium Ions. 2010eko urriaren 6an.
  4. ↑ (Ingelesez) «ISO 10780:1994» ISO.
  5. ↑ a b c ISBN 978-0-87819-455-1..
  6. ↑ (Ingelesez) «Electricity and Gas Inspection Regulations» web.archive.org 2005-01-03.
  7. ↑ "Standards of Performance for New Sources", 40 CFR—Protection of the Environment, Chapter I, Part 60, Section 60.2, 1990.
  8. ↑  doi:10.6028/jres.108.004. PMID 27413592. PMC 4844527..
  9. ↑ (Also called NTP, Normal Temperature and Pressure.)
  10. ↑ (Ingelesez) «What is the difference between STP and NTP? | Socratic» web.archive.org 2015-11-27.
  11. ↑ (Ingelesez) Almond, Peter R.; Biggs, Peter J.; Coursey, B. M.; Hanson, W. F.; Huq, M. Saiful; Nath, Ravinder; Rogers, D. W. O.. (1999). «AAPM's TG-51 protocol for clinical reference dosimetry of high-energy photon and electron beams» Medical Physics 26 (9): 1847–1870.  doi:10.1118/1.598691. ISSN 2473-4209..
  12. ↑ (Ingelesez) «CRC Handbook of Chemistry and Physics, 95th Edition [95ed. 978-1-4822-0868-9, 1482208687»] dokumen.pub (Noiz kontsultatua: 2024-12-03).
  13. ↑ (Ingelesez) «B521vs3.1.pdf» European Environment Agency.
  14. ↑ (Ingelesez) «CAGI» web.archive.org 2007-09-02.
  15. ↑ (Ingelesez) https://www.spe.org/authors/docs/metric_standard.pdf.
  16. ↑ (Ingelesez) «ISO - Store» ISO.
  17. ↑ (Ingelesez) https://www.spe.org/authors/docs/metric_standard.pdf.
  18. ↑ "Storage and Handling of Liquefied Petroleum Gases" and "Storage and Handling of Anhydrous Ammonia", 29 CFR—Labor, Chapter XVII—Occupational Safety and Health Administration, Part 1910, Sect. 1910.110 and 1910.111, 1993  Storage/Handling of LPG.
  19. ↑ «exterior ballistics» web.archive.org 2006-03-09.
  20. ↑ "Electricity and Gas Inspection Act", SOR/86-131 (defines a set of standard conditions for Imperial units and a different set for metric units)  Canadian Laws.
  21. ↑ https://www.spe.org/authors/docs/metric_standard.pdf
  22. ↑ (Ingelesez) «exterior ballistics» web.archive.org 2006-03-09.
  23. ↑ (Ingelesez) «ISO 2314:2009» ISO.
  24. ↑ (Ingelesez) «ISO 3977-2:2023» ISO.
  25. ↑ (Ingelesez) «ASHRAE Handbook Online» www.ashrae.org.
  26. ↑ (Ingelesez) https://www.faa.gov/sites/faa.gov/files/2022-03/pilot_handbook.pdf.
  27. ↑ (Ingelesez) «ISO 2533:1975» ISO.
  28. ↑ (Ingelesez) «ISO 13443:1996» ISO.
  29. ↑ (Ingelesez) «ISO 7504:2015» ISO.
  30. ↑ (Ingelesez) Fundamental Physical Constants. NIST.

Kanpo estekak

aldatu
"https://eu.wikipedia.org/w/index.php?title=Baldintza_estandar&oldid=9989177"(e)tik eskuratuta