NTP

NTP (engl. normal temperature and pressure) on kemiassa ja fysiikassa käytetty normaalilämpötila ja -paine. Määritelmää käytetään dokumentoitaessa erilaisia fysikaalisia ja kemiallisia prosesseja ja mittauksia.

Tämä artikkeli käsittelee lämpötilan ja paineen standardiolosuhteita. Tietoliikenneprotokollaa käsittelee artikkeli NTP (tietotekniikka)

NIST määrittelee NTP-olosuhteet seuraavasti^[1]:

• paine on 1 atm = 101 325 Pa,
• lämpötila on 20 °C = 293,15 K.

Muiden kansainvälisten järjestöjen määritelmät termodynaamisille standarditiloille ovat erilaisia. Esimerkiksi IUPAC käyttää STP-standardissaan lämpötilaa 0 °C (273,15 K) ja painetta 100 kPa. Lisäksi IUPACin määritelmä on muuttunut aikojen saatossa: ennen vuotta 1982 ilmanpaineen normaaliarvona käytettiin hieman nykyistä korkeampaa arvoa 101 325 Pa.^[2] Siksi onkin paras aina mainita selkeästi mitä lämpötilaa ja painetta tarkoitetaan.

Teollisuudessa ja kaupankäynnissä NTP-olosuhteet ovat usein välttämättömiä, jotta esim. kaasujen ja nesteiden tilavuudet ja vastaavat ominaisuudet voidaan ilmaista oikein. Kuitenkin monissa teknisissä julkaisuissa mainitaan yksinkertaisesti vain vakio-olosuhteet määrittelemättä niitä, mikä johtaa helposti sekaannuksiin ja virheisiin. Hyvä käytäntö on, että lämpötilan ja paineen vertailuolosuhteet on aina ilmoitettu.

Määritelmät

Aikaisemmat määritelmät

Ennen vuotta 1918 monet metristä järjestelmää käyttävät ammattilaiset ja tutkijat määrittelivät lämpötilan ja paineen vertailuolosuhteet kaasun tilavuudelle 15 °C (288,15 K) lämpötilassa ja 101,325 kPa (1 ATM) paineessa. Näiden samojen vuosien aikana yleisimmin käytetyt standardiolosuhteet brittiläistä tai yhdysvaltalaista yksikköjärjestelmää käyttäville olivat 60 °F (15,56 °C, 288,17 K) lämpötila ja 14,696 psi (1 ATM, 101,325 kPa) paine, koska niitä käytettiin lähes maailmanlaajuisesti öljy- ja kaasuteollisuudessa. ^[3]

Nykyiset määritelmät

Monia erilaisia vakiovertailuolosuhteiden määritelmiä käytetään nykyään joka puolella maailmaa. Alla olevaan taulukkoon on listattu niistä osa.

Maakaasuyhtiöt Euroopassa, Australiassa ja Etelä-Amerikassa ovat omaksuneet 15 °C (59 °F) lämpötilan ja 101,325 kPa (1 ATM) paineen käyttöönsä ja pitävät niitä kaasutilavuuden vakiovertailuolosuhteina vakioluokan kuutiometrin määrityksessä. Vakioluokan kuutiometri on kaasun kuutiometrin (m³) tilavuus 20 °C:n lämpötilassa ja 1 ATM paineessa. ^[4][5][6] Myös ISO, EPA ja NIST antavat useamman kuin yhden määritelmän vakiovertailuolosuhteille niiden omissa standardeissa ja säännöksissä.

Lämpötila (°C)	Lämpötila (°F)	Paine (kPa)	Paine (mmHg)	Paine (psi)	Paine (inHg)	Suhteellinen kosteus (%)	Julkaisu
0	32	100,000	750,06	14,5038	29,530		IUPAC (STP) 1982 lähtien [7]
0	32	101,325	760,00	14,6959	29,921		NIST[8], ISO 10780[9], aikaisemmin IUPAC (STP) 1982 saakka [7]
15	59	101,325	760,00	14,6959	29,921	0[2][10]	ICAO's ISA[10], ISO 13443[2], EEA, EGIA (SI määritelmä) [11]
20	68	101,325	760,00	14,6959	29,921		EPA, NIST [12]tarvitaan parempi lähde. Kutsutaan myös NTP:ksi, normaalilämpötila ja -paine.[13]tarvitaan parempi lähde
22	72	101,325	760,00	14,6959	29,921	20–80	American Association of Physicists in Medicine[14]
25	77	100,000	750,06	14,5038	29,530		IUPAC (SATP)
25	77	101,325	760,00	14,6959	29,921		EPA[15]
20	68	100,000	750,06	14,5038	29,530	0	CAGI[16]
15	59	100,000	750,06	14,5038	29,530		SPE
20	68	101,3	760	14,69	29,9	50	ISO 5011[17]
20	68	101,33	760,0	14,696	29,92	0	GOST 2939-63
16	60	101,33	760,0	14,696	29,92		SPE, U.S. OSHA[18], SCAQMD[19]
16	60	101,6	762	14,73	30,0		EGIA (Imperial System Definition)[11]
16	60	101	760	14,7	30		U.S. DOT (SCF)[20]
15	59	99,99	750,0	14,503	29,53	78	U.S. Army Standard Metro
15	59	101,33	760,0	14,696	29,92	60	ISO 2314[21], ISO 3977-2[22]

ISA

Kansainvälinen standardi-ilmakehä (International Standard Atmosphere, ISA) on ICAOn määrittelemä keskimääräisiin maan keskileveysasteiden olosuhteisiin perustuva ilmakehämalli. ISA määrittelee vakiopaineen, -lämpötilan ja -ilmankosteuden seuraavasti:

p = 101,325 kPa

T = 15 °C (288,15 K)

ilmankosteus 0 %^[23]

Vakio laboratorio-olosuhteet

Yhdysvalloissa ja muissa maissa, missä käytetään yleisesti STP-tilaa, käytetään myös niin kutsuttua vakio laboratorio-olosuhdetta. Tämän termin käyttö perustuu STP-tilan määrittelemän standardilämpötilan ja -paineen merkittävään poikkeamaan varsinaisesta laboratoriolämpötilasta (esimerkiksi 0 °C vs. laboratoriossa ~25 °C). Vakio laboratorio-olosuhde on kuitenkin maantieteellisesti sidonnainen, sillä eri puolilla maailmaa on muun muassa erilaiset ilmastot.

Maissa, joissa käytetään yleisesti NTP-olosuhdetta (T=20 °C), niin vastaavaa “vakiota” laboratorio-olosuhteille ei ole.^lähde?