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TPE oder STP ( Standard Temperature and Pressure ) ist in der Chemie die Abkürzung für Standardtemperatur und – druck . Standard-Temperatur-Druck-Bedingungen oder STP werden am häufigsten verwendet, wenn Berechnungen an Gasen durchgeführt werden, z. B. deren Standarddichte. Die Standardtemperatur beträgt 273 K (0° Celsius oder 32° Fahrenheit) und der Standarddruck beträgt 1 atm Druck. Diese Daten entsprechen dem Gefrierpunkt von reinem Wasser bei atmosphärischem Druck auf Meereshöhe. Bei STP nimmt ein Mol Gas 22,4 L Volumen (Molvolumen) ein.
Zu beachten ist, dass die International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC ) einen strengeren STP-Standard für die Temperatur von 273,15 K (0 °C, 32 °F) und einen absoluten Druck von genau 100.000 Pa (1 bar; 14,5 psi) anwendet ; 0,98692 Atmosphären). Dies ist eine Änderung gegenüber dem früheren Standardwert (geändert 1982) von 0 °C und 101,325 kPa (1 atm).
Rückschlüsse auf die STP oder Standardtemperatur und -druck
- STP ist die Abkürzung für Standardtemperatur und -druck. Der „Standard“ wird jedoch von verschiedenen Gruppen oder Komitees, die diese Standards entwickeln, unterschiedlich definiert.
- STP-Werte werden am häufigsten für Gase angegeben, da sich ihre Eigenschaften mit Temperatur und Druck dramatisch ändern.
- Eine gängige Definition von STP ist eine Temperatur von 273 K (0° Celsius oder 32° Fahrenheit) und der Standarddruck von 1 atm. Unter diesen Bedingungen nimmt ein Mol Gas 22,4 L ein.
- Da der Standard je nach Branche unterschiedlich ist, empfiehlt es sich, Temperatur- und Druckbedingungen für Messungen anzugeben und nicht nur „STP“.
Verwendung von STP-Standardtemperatur und -druck
Standard-Referenzbedingungen sind wichtig für Ausdrücke von Flüssigkeitsdurchflussraten und Volumina von Flüssigkeiten und Gasen, die stark von Temperatur und Druck abhängen. STP wird häufig verwendet, wenn Standardzustandsbedingungen auf Berechnungen angewendet werden. Normzustandsbedingungen, einschließlich Normtemperatur und -druck, sind in Berechnungen durch den hochgestellten Kreis zu erkennen. Beispielsweise bezieht sich ΔS° auf die Entropieänderung unter STP-Bedingungen.
Andere Formen von STP
Da Laborbedingungen selten STP sind, ist ein üblicher Standard „ Standard Ambient Temperature and Pressure “ (SATP ), was einer Temperatur von 298,15 K (25 °C ;
Die International Standard Atmosphere , besser bekannt unter dem Akronym ISA, sowie die US Standard Atmosphere sind Standards, die in den Bereichen Fluiddynamik und Luftfahrt verwendet werden, um die Temperatur, den Druck, die Dichte und die Schallgeschwindigkeit für eine Reihe von Höhen anzugeben die mittleren Breiten. Die beiden Standardssätze sind in Höhen bis zu 65.000 Fuß (19.812 m) über dem Meeresspiegel gleich.
Das National Institute of Standards and Technology (NIST) verwendet eine Temperatur von 20 °C (293,15 K; 68 °F) und einen absoluten Druck von 101,325 kPa (14.696 psi, 1 atm) für STP. Die russische staatliche Norm GOST 2939-63 verwendet die Standardbedingungen von 20 °C (293,15 K), 760 mmHg (101325 N/m2) und Null Feuchtigkeit. Die internationalen metrischen Standardbedingungen für Erdgas sind 288,15 K (15,00 °C; 59,00 °F) und 101,325 kPa. Auch die International Organization for Standardization (ISO) und die United States Environmental Protection Agency (US EPA) legen eigene Standards fest.
Korrekte Verwendung des Begriffs STP
Obwohl die STP-Bedingungen definiert sind, ist ersichtlich, dass die strenge Definition von dem Komitee abhängt, das den Standard oder die Norm festgelegt hat; Daher ist es immer besser, Referenzbedingungen oder Normen für Temperatur und Druck explizit anzugeben, als eine Messung unter Standardbedingungen oder STP zu zitieren. Dies vermeidet Verwirrung. Außerdem ist es wichtig, die Temperatur und den Druck für das Molvolumen eines Gases anzugeben, anstatt STP als Bedingungen anzugeben. Bei der Berechnung des Molvolumens ist zu beachten, ob die Berechnung mit der idealen Gaskonstante R oder der spezifischen Gaskonstante R s erfolgt ist . Die beiden Konstanten hängen zusammen, wobei R s = R / m ist, wobei m die Molekülmasse eines Gases ist.
Obwohl STP am häufigsten auf Gase angewendet wird, versuchen viele Wissenschaftler, STP-zu-SATP-Experimente durchzuführen, um ihre Replikation zu erleichtern, ohne Variablen einzuführen. Es ist gute Laborpraxis, Temperatur und Druck immer zu melden oder zumindest aufzuzeichnen, falls sie wichtig und später erforderlich sind.
Quellen
- Doiron, Ted (2007). „20 ° C – Eine kurze Geschichte der Standardreferenztemperatur für industrielle Dimensionsmessungen“. Nationales Institut für Standards und Technologie. Forschungsmagazin des National Institute of Standards and Technology.
- McNaught, AD; Wilkinson, A. (1997). Kompendium der chemischen Terminologie . Das Goldbuch (2. Aufl.). Blackwell-Wissenschaft. ISBN 0-86542-684-8.
- ISO 13443. (1996). Erdgas: Standard-Referenzbedingungen . Genf, Schweiz: Internationale Organisation für Normung.
- West, Robert C. (Hrsg.) (1975). Handbuch der Physik und Chemie (56. Aufl.). CRC-Presse. P. F201-F206. ISBN 0-87819-455-X.
