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窒素 nitrogen

化学式
= N2
分子量
= 28.01
ガス密度
= 1.250 kg/m3 (0℃, 1atm)
比重
= 0.97 (0℃, 1atm)
液密度
= 0.809 kg/L (沸点)
沸点
= -195.8 ℃ (1atm)
融点
= -209.9℃ (1atm)
熱伝導率
= 25.74 mW/(m・k) (25℃, 1atm)
許容濃度
= 単純窒息性
性質
= 不活性
形態
= 圧縮、低温液化
主な用途
= 半導体、液晶、化学、鉄鋼、食品

規格

工業用圧縮 窒素
純度 99.997%以上、酸素分 20ppm以下、露点 -60℃以下、臭気 なし
工業用液化 窒素
純度 99.998%以上、酸素分 10ppm以下、露点 -70℃以下、臭気 なし
医療用窒素(日本薬局方窒素 及び 日本薬局方外液化窒素)
日本薬局方収載の「窒素」による。(純度 99.5%以上)

高純度品

純度 O2 N2 Ar CO CO2 THC H2O
99.99995% (6N5) < 0.1 - - < 0.1 < 0.1 < 0.05 - 80 ℃

単位: ppm (明示してあるものを除く)

日本工業規格 窒素 JIS K1107:2005

窒素 ガスの品質

項目1級2級適用箇条
純度%(体積)99.999 5 以上99.995以上5.3
酸素ppm(体積)5 以下50以下5.4
露点−65 以下−60 以下5.5
備考露点−65℃又は−60℃は,それぞれ水分 5.3 ppm(体積)又は 10.7 ppm(体積)に相当する。

質量と体積の関係

重量(kg)液体(L)
沸点 0.1MPa
気体(m3)
0℃、0.1MPa
気体(m3)
15℃、0.1MPa
気体(m3)
35℃、0.1MPa
窒素11.2350.80.8440.9
0.80910.6460.6820.73
1.251.54411.0551.128
1.1861.4680.94811.069
1.1081.3710.8860.9351

液体窒素を超低温容器に充填する場合

超低温容器

容器保安規則 第二条第三号

温度が零下五十度以下の液化ガスを充てんすることができる容器であつて断熱材で被覆することにより容器内のガスの温度が常用の温度を超えて上昇しないような措置を講じてあるもの(第十四号に掲げるものを除く。)

(液化ガスの質量の計算の方法)

容器保安規則 二十二条

法第四十八条第四項 各号の経済産業省令で定める方法は、次の算式によるものとする。
   G=V÷C
この式においてG、V及びCは、それぞれ次の数値を表わすものとする。

  • G 液化ガスの質量(単位 キログラム)の数値
  • V 容器の内容積(単位 リットル)の数値
  • C 低温容器、超低温容器及び液化天然ガス自動車燃料装置用容器に充てんする液化ガスにあつては当該容器の常用の温度のうち最高のものにおける当該液化ガスの比重(単位 キログラム毎リットル)の数値に十分の九を乗じて得た数値の逆数(液化水素運送自動車用容器にあつては、当該容器に充てんすべき液化水素の大気圧における沸点下の比重(単位 キログラム毎リットル)の数値に十分の九を乗じて得た数値の逆数。)、第二条第二十六号の表上欄に掲げるその他のガスであつて、耐圧試験圧力が二十四・五メガパスカルの同表Aに該当する容器に充てんする液化ガスにあつては温度四十八度における圧力、同表Bに該当する容器に充てんする液化ガスにあつては温度五十五度における圧力がそれぞれ十四・七メガパスカル以下となる当該液化ガス一キログラムの占める容積(単位 リットル)の数値、その他のものにあつては次の表の上欄に掲げる液化ガスの種類に応じて、それぞれ同表の下欄に掲げる定数

液体窒素の場合、液体窒素の液密度(kg/L) を σ と置くと、
   G=V÷C=V÷{σ×(9/10)}-1=V × σ × (9/10) [ kg ]
Gは充填質量(kg)であるが、G' を充填体積(L) とすると、GとG'の間には
   G' = G / σ [ L ]
という関係にあるので、
   G' = G / σ = (9/10) V [ L ]



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