NTP

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

NIST määrittelee NTP-olosuhteet seuraavasti:
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. 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.

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.  Myös ISO, EPA ja NIST antavat useamman kuin yhden määritelmän vakiovertailuolosuhteille niiden omissa standardeissa ja säännöksissä.

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 %

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.

Lähteet

Aiheesta muualla
 IUPAC goldbook: Standardilämpötila- ja paine kaasuille 
 IUPAC goldbook: Standardipaineen määritelmän muutos 1982 

Kemia
Mittaaminen
Standardit
Termodynamiikka
Seulonnan keskeiset artikkelit