Hier volgt mijn volledige verhaal over "stikstof in autobanden dat ik op een of andere website geschreven heb waar de ANWB-visie op dat onderwerp gepubliseerd werd. Mijn opmerkingen kwamen niet aan de orde: ************************************************ Onlangs kreeg ik een uitnodiging van United Consumers om Gratis Stickstof in mijn autobanden te laten installeren bij Kwik-Fit. De techneut die ik ben vroeg zich het een en ander af: "Waarom zou stikstof beter zijn?" Ten eerste stel in NIET dat een aantal gestelde voordelen niet waar zouden zijn. . .ik ga daar eerst even aan voorbij en richt mij op een aantal factoren die genoemd worden die vanwege het "leeg lekken" van lucht de bandenspanning niet constant zou houden. . .uiteraard een belangrijk aspect. De ANBW heeft onafhankelijk van mijn persoonlijke vis op dit onderwerp het gebruik van stikstof ook aan de kaak gesteld en is niet overtuigd dat het zinvol is voor “gewoon autorijden”: bndestem.nl/extra/auto/veiligheid-lucht-of-stikstof-het-belangrijkste-is-hoeveel-jaren-de-autoband-al-meegaat-1.3588910 Mijn bevindingen: * Kwik-Fit stelt in hun advertenties dat stikstof een "dikker" gas is dan zuurstof en dat zou de zuurstof sneller door het poreuze rubber (dan wel tussen band en velg door) zou laten ontsnappen; * Op andere “aanbevelende” websites word tevens doorgaans beweerd dat een Stikstofmolecuul groter zou zijn dan een zuurstofmolecuul en dat daarom de zuurstof in de lucht 5 keer sneller weglekt dan de stikstof zou weglekken door een poreuze band Deze twee argumenten zijn volstrekte onzin en kunnen wetenschappelijk worden weerlegt: 1 Stikstof en zuurstof zijn beide diatomische gassen respectievelijk N2 en O2 2 Stikstof heeft 7 elektronen en zuurstof 8 3 De stikstof molecuul met "gewicht" 28 heeft een "gestandaardiseerde afmeting" van afgerond 110 nanometers (nm); 4 De zuurstof molecuul heeft een "gewicht" van 32 en een afmeting van 121 nm. . . dus 10% groter dan stickstof. Dit o.a. een gevolg van het feit dat N2 bestaat vanwege een relatief zeer sterke 3-valence N≡N verbinding terwijl O2 bestaat vanwege een relatief zwakkere 2-valence verbinding O=O ; Het argument dat stikstof een "grotere molecuul" zou zijn en het weglekken van zuurstof (in de lucht) sneller zou gaan is op zijn minst onjuist, zo niet bewust bedrog om duur stikstof te kunnen verkopen! 5 Wetenschappelijke data vanuit Viscositeit Tabellen tonen aan dat van -30 C tot 600 C zuurstof een ongeveer een 18 % HOGERE viscositeit heeft op -30 C en 28% HOGER op 600 C. Op een temperatuur van zeg 60-80 C zou zuurstof een ~ 20% hogere viscositeit hebben. Deze hogere viscositeit is van toepassing in het gehele genoemde temperatuur gebied. Viscositeit is van primair belang in de frictie stromend gas in kanalen ondervind en hoe hoger de viscositeit is des te hoger is de weertand voor het weglekken van een gas door gaatjes op een bepaald drukverschil. Deze eigenschappen zijn nagenoeg druk-onafhankelijk tot ~ 25 bar. Het argument dat zuurstof 5 keer sneller uit een band "weglekt" is dus ook onjuist, zo niet tevens bewust bedrog om duur stikstof te kunnen verkopen; 6 Wetenschappelijke data toont aan dat de dichtheid van zuurstof op ongeveer 1 bar absoluut 1,43 kg/m3 is en dat van stilstof slechts 1,17 kg/m3. . . dus voor zuurstof is dat 22 % hoger! Dichtheid is ook een mate om een gas “dik”of “dun” the noemen. Als een band op 2 bar druk wordt gebracht wordt de absolute druk 3 bar !!! en beide gassen krijgen dan een dichtheid die 3 maal zo groot is: voor N2 is dat dan 3,51 en voor O2 is dat 4,29. . .op zich zegt dat niet veel t.a.z.v. van leksnelheid. 7 Voorts zijn op 1 bar absolute druk de warmte transport factoren en voor beide gassen nagenoeg identiek. Voor N2 is dat 24 en voor O2 is het 24,24. Er werd in dit bescheiden onderzoek niet gekeken naar de druk gevoeligheid voor deze eigenschap maar ik kan stellen dat warmte transport zelf afhankelijk is van gas dichtheid. Gekeken naar punt (6) zou dan warmte transport door de gassen voor lucht hoger zijn dan voor stikstof. . .schone lucht bevat ~21 % zuurstof . Dit, vertaalt naar het temperatuur gedrag van een band, word de hitte hoofdzakelijk veroorzaakt door rubber flexing en frictie met het wegdek. De hitte afvoer gebeurd louter via de wind. . . indien het wegdek niet nat is. Dit houdt in dat warmte , opgewekt in het rubber, 1) door de wind word afgevoerd en DAT is onafhankelijk van wat er in de band zit, en 2) dat een weinig warmte sneller door de lucht in de band word verspreid dan indien er alleen stickstof zou inzitten. Dit betekend slechts dat de lucht in de band sneller op een stabiele temperatuur komt dan het voor stickstof zou gebeuren. Dit heeft geen enkele invloed op het gemiddelde temperatuur van de band tijdens het rijden; 8 Indien een band herhaaldelijk extra wordt ingedrukt door oneffenheden op het wegdek wordt het gas in de band herhaaldelijk samengedrukt en het zet even vaak weer uit. Dit proces gebeurd zo snel dat het kan worden aangenomen dat het nagenoeg isentropish en adiabatish gebeurd en dat op de relatief lage druk van 3 bar gemiddeld dit compressie-expansie proces ook als een ideaal gas gebeurd. Dat wil zeggen dat dit compressie-expansie proces nagenoeg geen extra hitte aan het gas in de band toevoegt. . .speciaal niet gezien dat lucht maar 21 % O2 bevat. Kleinschalige “tweede order” effecten in deze beschouwing die eventuele een voordeel voor een band met gebruik van stikstof zou betekenen zijn mij alsnog niet bekend. Hieruit concludeer ik dat alle argumenten dat stikstof beter zou zijn dan lucht en gerelateerd zouden zijn aan de fysische gas-eigenscappen grotendeels een Broodje Aap is om duur stikstofgas te verkopen. . Onzin dus! Andere aspecten die wel een verschil kunnen maken 9 Zuurstof is een sterk Oxidant. Rubber en zwavel en koolstof zijn brandstoffen. In contact met zuursof op lage temperatuur is er geen sprake van ontsteking van de brandstof maar vanuit een chemische reactie beschouwing instaat er wel op laag niveau oxidatie van het band materiaal. . .zeker op een temperatuur van zeg 60 C tot 80 C gebeurd dat sneller dan op 20 C. Gas moleculen hebben een relatief hoge eigen snelheid en deze varieert sterk. Sommige hebben een snelheid hoog genoeg om de rubber oxidatie te veroorzaken. Over een tijd van maanden zou deze langzame oxidatie o.a. een kleine hoeveelheid CO2 en SO2 vormen. Het is zeker mogelijk dat CO2 en SO2 gassen een zodanige andere eigenschap hebben dat de banddruk er door sneller verlaagd word dan voor stikstof het geval zou zijn; 10 Het roesten en oxideren van de stalen en aluminium velgen kan ijzeroxide en aluminiumoxide produceren en dat zijn vaste stoffen met een volume van nagenoeg 0 in vergelijking met O-gas. . .Voor zover er hiervan sprake is zal dat de band druk verlagen. Of dat echt te merken zou zijn blijft speculatief; 11 Doorgaans wordt er met “lucht” ook een weinig CO2, Water en Olie een band in gepompt. . . dat is onvermijdelijk. Speciaal voor waterdamp geldt een zeer grote NIET te verwaarlozen gevoeligheid voor druk en temperatuur. Op 3 bar absolute en ongeveer zeg 10 C en lager zal waterdamp kunnen condenseren en de band druk substantieel verlagen. . . In de Winter staan banden die niet regelmatig op juiste spanning zijn gezet dus op een substantieel lagere druk en indien men uren lang in de vorst of sneeuw rijd zal de band veel meer “flexen” dan in de zomer. Het gebruik van stickstof EN aandacht voor juiste banden spanning is dan een voordeel; 12 Smeerolie can vanuit een compressor in een band terechtkomt en olie is funest voor een band: 1 Olie lost rubber op en 2) olie is, meer dan rubber is, een gemakkelijk te oxideren brandstof en zuurstof zal, voor zover dit effect echt in de praktijk te merken is, sneller de olie omzetten in CO2 dan het voor rubber dat doet. Het argument dat stikstof in autobanden beter zou zijn behoort op waarheden gebaseerd te zijn. . .het verhaal dat stikstof een “dikker” gas zou zijn is wetenschappelijk onjuist.
Posted on: Sat, 13 Jul 2013 15:43:53 +0000
Trending Topics
Recently Viewed Topics
© 2015