Standard temperatur- og trykforhold samt normale temperatur- og trykforhold anvendes som referencepunkter i gasers termodynamik. Normalt anvendes standard- og normale temperatur- og trykforhold til angivelse af dampvolumen.
Dette skyldes, at volumen af et givet antal dampmol er en funktion af temperatur- og trykforhold. Det er derfor absolut nødvendigt at angive de tilsvarende temperatur- og trykforhold til volumenmåling, når gasmængden angives som gasvolumen.
Der kan derfor let anvendes universelt anerkendte referencetemperatur- og trykforhold til at angive gasvolumen målt ved disse forhold. Dette gasvolumen kan let omregnes til antal mol eller gasmasse, da temperatur og tryk i dette standardreferencepunkt er let kendt.
Værdierne for standardtemperatur og -tryk afhænger af den organisation, der definerer dem. Normalt er standardtrykket tæt på atmosfæretrykket og standardtemperaturen tæt på rumtemperaturværdien.
Standardbetingelser for temperatur og tryk er standardsæt af betingelser for eksperimentelle målinger, der skal etableres for at gøre det muligt at foretage sammenligninger mellem forskellige sæt af data. De mest anvendte standarder er standarderne fra International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) og National Institute of Standards and Technology (NIST), selv om disse ikke er universelt accepterede standarder. Andre organisationer har opstillet en række alternative definitioner for deres standardreferencebetingelser.
I kemi har IUPAC ændret definitionen af standardtemperatur og -tryk (STP) i 1982:
- Til 1982 blev STP defineret som en temperatur på 273,15 K (0 °C, 32 °F) og et absolut tryk på præcis 1 atm (1,01325 × 105 Pa).
- Siden 1982 er STP defineret som en temperatur på 273,15 K (0 °C, 32 °F) og et absolut tryk på præcis 105 Pa (100 kPa, 1 bar).
STP bør ikke forveksles med den standardtilstand, der almindeligvis anvendes i termodynamiske vurderinger af Gibbs-energien i en reaktion.
NIST anvender en temperatur på 20 °C (293,15 K, 68 °F) og et absolut tryk på 1 atm (14,696 psi, 101,325 kPa). Denne standard kaldes også normal temperatur og tryk (forkortet NTP).
De internationale metriske standardbetingelser for naturgas og lignende væsker er 288,15 K (15,00 °C; 59,00 °F) og 101,325 kPa.
I industri og handel er standardbetingelser for temperatur og tryk ofte nødvendige for at definere standard referencebetingelser til at udtrykke gasers og væskers volumen og relaterede størrelser som f.eks. volumenstrømningshastighed (gasers volumen varierer betydeligt med temperatur og tryk). Mange tekniske publikationer (bøger, tidsskrifter, reklamer for udstyr og maskiner) angiver imidlertid blot “standardbetingelser” uden at specificere dem, hvilket ofte fører til forvirring og fejl. God praksis omfatter altid referencebetingelserne for temperatur og tryk.
Fremtidig brug
For 1918 definerede mange fagfolk og videnskabsmænd, der anvendte det metriske enhedssystem, standardreferencebetingelserne for temperatur og tryk til at udtrykke gasvolumener som værende 15 °C (288,15 K; 59,00 °F) og 101,325 kPa (1,00 atm; 760 Torr). I de samme år var de mest almindeligt anvendte standardreferencebetingelser for folk, der anvender det britiske eller amerikanske toldsystem, 60 °F (15,56 °C; 288,71 K) og 14,696 psi (1 atm), fordi de næsten universelt blev anvendt af olie- og gasindustrien på verdensplan. Ovenstående definitioner er ikke længere de mest almindeligt anvendte i begge enhedssystemer.
Aktuel anvendelse
Flere forskellige definitioner af standard referencebetingelser anvendes i øjeblikket af organisationer over hele verden. Nedenstående tabel viser et par af dem, men der findes flere. Nogle af disse organisationer har tidligere anvendt andre standarder. F.eks. har IUPAC siden 1982 defineret standard referencebetingelser som værende 0 °C og 100 kPa (1 bar) i modsætning til sin gamle standard på 0 °C og 101,325 kPa (1 atm).
Naturgasselskaber i Europa, Australien og Sydamerika har vedtaget 15 °C (59 °F) og 101,325 kPa (14,696 psi) som deres standard referencebetingelser for gasvolumen. Desuden har Den Internationale Standardiseringsorganisation (ISO), USA’s Miljøbeskyttelsesagentur (EPA) og National Institute of Standards and Technology (NIST) hver især mere end én definition af standard referencebetingelser i deres forskellige standarder og forskrifter.
Tabel : Standard referencebetingelser i nuværende brug
Tabel 1 :
Definerende organisation | Temperatur i 0C | Temperatur i 0C | Tryk i kPa |
IUPAC | 0 | 100.0 | |
NIST, ISO 10780 | 0 | 101.325 | |
ISA, ISO 13443 | 15 | 101.325 | |
EPA | 25 | 101.325 | |
SATP | 25 | 100.0 | |
CAG | 20 | 100.0 | |
SPE | 15 | 100.0 | |
ISO 5011 | 20 | 101.3 |
Tabel 2 :
Definerende organisation | Temperatur i 0F | Tryk i psi |
SPE, OSHA | 60 | 14.696 |
OPEC, U.S. EIA | 60 | 14.73 |
U.S. Army Standard Metro | 59 | 14.73 |
U.S. Army Standard Metro | 59 | 14.503 |
ISO 2314, ISO 3977-2 | 59 | 14.696 |